Las baterías de Litio, energía segura para vehículos logísticos

Aunque los costes de adquisición de las baterías de litio-ferro fosfato, o LFP, pueden triplicar el precio de las de Plomo ácido, los ahorros que se obtienen en su uso junto a su rendimiento, seguridad y comodidad compensan rápidamente la inversión inicial. Si bien el coste inicial de las baterías de Litio puede suponer casi el triple de las de Plomo ácido, quintuplican su ahorro en el uso. Son muchos los factores que aconsejan su uso como nos explica Pau Currius de Renobat.

Si bien las baterías de Litio, que utilizan FeP04 (Litio-Fosfato de Hierro) como material catódico, son más estables, seguras y duraderas que otros tipos de baterías, hasta ahora su uso se ha visto restringido por su menor capacidad energética. Sin embargo, debido a su mayor fiabilidad y a que evitan el riesgo de combustión de otros tipos como las de óxido de litio cobalto, resultan una buena opción para aplicaciones críticas en sectores como la aeronáutica, automoción, intralogística, robótica y medicina, donde un fallo puede significar algo mucho más grave que una llamada perdida.

Si las comparamos con las de Plomo ácido, son numerosas las ventajas de las baterías LFP, como la no necesidad de mantenimiento, por lo que bastará unas pequeñas revisiones preventivas para aprovechar al máximo sus ciclos de carga. Además, mantienen al 100% de su potencia y tensión hasta el mismo momento de su descarga, frente a las tradicionales de Pb que por lo general, fluctúan según se les va agotando la energía.

En las baterías LFP, se incorpora un indicador externo de la capacidad de carga restante y de posibles fallos por lo que se puede aprovechar al máximo su energía. De hecho, llegan a trabajar entre 2.000 y 3.000 ciclos al 100% de descarga frente a las baterías de Pb que tienen de 1200 a 1500 ciclos.

Baterías de Litio: seguridad, capacidad y sin contaminantes

Las baterías LFP son también más seguras ya que no explotan ni se incendian con sobrecargas, algo que sí sucede con otros tipos de baterías. Además, se pueden dejar a media carga durante largos períodos de tiempo sin arriesgar la batería o incluso permanecer descargadas largos periodos de tiempo sin perjudicar su vida útil. Por otra parte, su capacidad específica es de 145Ah/kg, lo que supone el doble de la capacidad de energía de las baterías de ácido de plomo de tamaño comparable. Por ello, las baterías de litio son idóneas para los dobles turnos ya que nos ahorramos contar con dobles equipos.

Otra característica de las baterías de Litio es su mayor densidad específica que se sitúa entre 90-130Wh/Kg de energía específica, el triple que las de Pb (de 30-40Wh/Kg) y aproximadamente más del doble que en una batería de Níquel-Cadmio. Además, es excelente para altas descargas, ya que se pueden descargar a una corriente nominal de 10 veces la capacidad de la batería ( por ejemplo una batería de 100 Ah se puede descargar a 1.000 Amperes). Finalmente, remarcar que no contienen ningún contaminante como el Cadmio, plomo, o ácido sulfúrico, por lo que resultan totalmente amigables con el medio ambiente, frente a otros tipos altamente contaminantes.

Rapidez y ahorro en las cargas y gran resistencia

En el capítulo de las cargas, destaca que las baterías de Litio no tienen efecto memoria, por lo que no es necesario realizar un reciclado cada cierto número de cargas lo que sí ocurre con otro tipo de baterías. Además, presentan muy baja o casi nula auto descarga frente a las de plomo que tienen un 13-20% de auto descarga. También su rapidez es un punto a tener en cuenta, ya que en tan solo 15 minutos se pueden recargar al 90% de su potencia y recarga total en 2-3 h, frente a las de plomo ácido que tardan de 5 a 15h en cargarse al 100% y está completamente contraindicado hacer cargas intermedias. Así, las baterías de litio son muy adecuadas para cargas rápidas de carretillas eléctricas, bicicletas eléctricas, scooter, coches y autobuses eléctricos, herramientas eléctricas como taladros, motores eléctricos, etc.
A todas estas ventajas, se suman un ahorro de carga del 20 al 30%, frente a las de plomo ácido; funcionan sin disminuir su rendimiento en temperaturas de -20ºC a 60ºC, por lo que son idóneas para ambientes fríos, frente a las de plomo que solo pueden trabajar de 0ºC a 55ºC y no sufren el efecto “termal run away”.
Finalmente, remarcar que se pueden instalar en cualquier orientación (de frente, de lado, boca abajo, etc.) y que, además, las vibraciones no les afectan, por lo que no son frágiles como las baterías tradicionales de plomo ácido.

Ahorros de la energía de Litio frente al Plomo en carretillas elevadoras

Si consideramos una amortización a cinco años, el gasto de las baterías de Plomo ácido alcanzaría 4.551€/ año, mientras que el gasto de las de Litio sería de 2.106€/. En una comparación, que ha realizado renobat ha considerado factores duros, mixtos y blandos en el uso de ambos tipos de batería con vehículos como las carretillas elevadoras, pero se pueden extrapolar a otros tipos de vehículos eléctricos.

Factores duros

• Energía.- El mejor rendimiento del cargador, la batería y la carretilla con baterías Li representa un gasto de 196€/año vs Plomo ácido de 320€/año.
• Mantenimiento.- Sin necesidad de rellenar agua, sin daños por ácido.. las baterías de Litio gastan 150€/año vs 980€/año las de Plomo ácido.
• Producción.- El aumento de la eficiencia del sistema y la disponibilidad operacional de la carretilla con la batería de litio tiene unos costes anuales asociados de 480€ y con las de Plomo ácido de 2.520€.

Factores mixtos

• No se necesitan salas de carga centralizadas. Ahorro de 200€/año sólo en adecuaciones y mantenimientos de local de carga.
• Ahorro en tiempo y riesgos de tráfico por la posibilidad de cargar en la zona de trabajo.
• El suelo no necesita un revestimiento especial.
• No se requiere una unidad de relleno automático que con las baterías de plomo ácido tiene un coste medio de 200€ de instalación.
• No se necesita equipamiento de cambio de baterías.
• Costes de batería. La capacidad de carga rápida y cargas intermedias de las baterías de Litio permiten eliminar la segunda batería.

Factores blandos

• Sin emisiones, ni restricciones de uso en centros y salas limpias.
• Sin riesgo de explosión, ni contaminación en el reciclaje.
• Seguridad intrínseca del sistema. Desconexión automática y cofre IP54
• Gestión de datos para optimizar la flota
• Tecnologías medioambientales y avanzadas
• Posibilidad de cargas secuenciales de baterías múltiples con ahorro y optimización de los sistemas de carga.
• Peso reducido de la batería. Ahorro de energía si no se necesita compensar el peso.