Revisión del estado del arte de baterías para aplicaciones automotrices

Autores/as

  • Eduardo José Cueva Sánchez Universidad Tecnológica Equinoccial
  • Juan Lucero Universidad Tecnológica Equinoccial
  • Alex Guzman Universidad Tecnológica Equinoccial
  • Juan Rocha Universidad Internacional SEK
  • Luis Espinoza Universidad Técnica Estatal de Quevedo

DOI:

https://doi.org/10.29019/enfoqueute.v9n1.202

Palabras clave:

Baterías, industria automotriz, vehículo híbrido, vehículo híbrido enchufable, vehículo eléctrico

Resumen

La presente investigación tiene como objetivo determinar el avance que han tenido las tecnologías de baterías en el campo automotriz, debido a la implementación de sistemas de electrificación en el tren de potencia, usado en los vehículos híbridos y eléctricos. Las tecnologías utilizadas se clasificaron por la química utilizada en su construcción, siendo las de plomo ácido, níquel metal hidruro y ion litio las escogidas. Posteriormente se investigó sobre las características más importantes de cada una de ellas, entre las que se encuentran  como la capacidad, el voltaje nominal de sus celdas, entre otras. Las baterías de plomo por su costo seguirán ocupando una cuota de mercado considerable, pero por sus prestaciones no pueden utilizarse como baterías de propulsión. Las baterías de níquel metal hidruro soportan un mayor estrés de trabajo, poseen mayor densidad de energía por lo que se usan principalmente en vehículos híbridos. Por la demanda de energía y potencia que necesitan los vehículos eléctricos necesitan de las baterías con mayor densidad de energía, que son las de ion litio.

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Citas

B. C. International. (2017). About Batteries > What is a lead battery? Recuperado 17 de octubre de 2017, a partir de http://aboutbatteries.batterycouncil.org/What-is-a-lead-battery
Bañeres Sorinas, M. (2003). Estudio de alternativas en el reciclaje de baterías de plomo fuera de uso. Recuperado a partir de http://upcommons.upc.edu/handle/2099.1/3095
Bernard, P., Bertrand, F., & Simonneau, O. (1999). Paste type nickel electrode containing a cobalt compound and at least one other element. Google Patents. Recuperado a partir de http://www.google.sr/patents/US5993995
Bernard, P., Goubault, L., & Guiader, O. (2008). Positive electrode for an electrochemical generator with an alkaline electrolyte. Google Patents.
Bertran, J. M. (2017). Métodos de estimación del estado de carga de baterías electroquímicas. Barcelona, España.
C. N. d. M. A. (CONAMA) and D. G. f. T. Z. G. GmbH. (s. f.). Guía Técnica sobre el manejo de baterías de plomo ácido usadas. Proyecto CONAMA / GTZ , 85. Recuperado a partir de http://www.sinia.cl/1292/articles-47018_recurso_1.pdf
Chang, S., Young, K.-H., & Lien, Y.-L. (2017). Reviews of European Patents on Nickel/Metal Hydride Batteries. Batteries, 3(3), 25.
Council, W. E. (2007). Transport Technologies and policy Scenarios to 2050. World Energy Council (World Ener). London, United Kingdom.
Cowie, I. (2017). All About Batteries, Part 3: Lead-Acid Batteries | EE Times. 2014. Recuperado a partir de
https://www.eetimes.com/author.asp?section_id=36&doc_id=1320644
Diouf, B., & Pode, R. (2015). Potential of lithium-ion batteries in renewable energy. Renewable Energy. https://doi.org/10.1016/j.renene.2014.11.058
Endemaño Ventura, L. (2016). Análisis global de los sistemas de almacenamiento de energía eléctrica. Recuperado a partir de https://idus.us.es/xmlui/handle/11441/48651
EUROBAT, ILA, ACEA, JAMA, & KAMA. (s. f.). A Review of Battery Technologies for Automotive Applications. Recuperado a partir de https://eurobat.org/sites/default/files/rev_of_battery_executive_web_1.pdf
Han, X., Ouyang, M., Lu, L., Li, J., Zheng, Y., & Li, Z. (2014). A comparative study of commercial lithium ion battery cycle life in electrical vehicle: Aging mechanism identification. Journal of Power Sources, 251, 38-54.
Kalhammer, F. R., Kopf, B. M., Swan, D. H., Roan, V. P., & Walsh, M. P. (2007). Status and Prospects for Zero Emissions Vehicle Technology Report of the ARB Independent Expert Panel 2007. Sacramento. Recuperado a partir de https://www.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevreview/zev_panel_report.pdf
Kim, T. H., Park, J. S., Chang, S. K., Choi, S., Ryu, J. H., & Song, H. K. (2012). The current move of lithium ion batteries towards the next phase. Advanced Energy Materials. https://doi.org/10.1002/aenm.201200028
Lu, L., Han, X., Li, J., Hua, J., & Ouyang, M. (2013). A review on the key issues for lithium-ion battery management in electric vehicles. Journal of Power Sources, 226, 272-288. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.10.060
M. Olmo, R. N. (2009). Lead-Acid Baterias. Recuperado 17 de octubre de 2017, a partir de http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/leadacid.html
Mahmoudzadeh Andwari, A., Pesiridis, A., Rajoo, S., Ricardo, M.-B., & Esfahanian, V. (2017). A review of Battery Electric Vehicle technology and readiness levels. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 78, 414-430.
Mastragostino, M., & Soavi, F. (2007). Strategies for high-performance supercapacitors for HEV. Journal of Power Sources, 174, 89-93. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2007.06.009
Oliver, C., Vicente, L., Canals Casals, L., & Amante García, B. (2017). Informe de modelos de reutilización de baterías.
Ouchi, T., Young, K.-H., & Moghe, D. (2016). Reviews on the Japanese patent applications regarding nickel/metal hydride batteries. Batteries, 2(3), 21.
Peña Ordóñez, C. (2011, mayo). Estudio de baterías para vehículos eléctricos. Universidad Carlos III de Madrid. Recuperado a partir de https://e-archivo.uc3m.es/handle/10016/11805#preview
R. B. GmbH. (s. f.). Manual de baterías Bosch. (Robert Bosch GmbH, Ed.).
S. Bardo. (2017). Anexos. Recuperado a partir de http://upcommons.upc.edu/bitstream /handle/2099.1/9360/Anexos_Sebastin_Bardo.pdf;jsessionid=24442231A2DB2018BC2E9B1F67492137?sequence=2
Shwartz, M. (2013). Stanford scientists calculate the carbon footprint of grid-scale battery technologies. Standford.
Thackeray, M. M., Wolverton, C., Isaacs, E. D., Liu, J., Lu, W., Qin, Y., Amine, K. (2012). Electrical energy storage for transportation—approaching the limits of, and going beyond, lithium-ion batteries. Energy & Environmental Science, 5(7), 7854. https://doi.org/10.1039/c2ee21892e
Trapanese, M., Franzitta, V., & Viola, A. (2012). Description of hysteresis of Nickel Metal Hydride Battery. En IECON 2012-38th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society (pp. 967-970). IEEE.
Valdovinos, F., & Otárola, R. (2008). Almacenamiento de energía: Desarrollos tecnológicos y costos. Trabajo de investigación de la Escuela de Ingeniería de la Universidad Católica de Chile.
Westgeest, A. (2016). Battery Technology for Vehicle Applications. Eurobat. Recuperado a partir de https://circabc.europa.eu/webdav/CircaBC/GROW/automotive/Library/GEAR 2030/Working Group 1 – Adaptation of the EU value chain/Project Team 2 - Zero-emission vehicles/2016-06-13-2nd meeting of PT 2/GEAR 2030 - battery tech for emobility_EUROBAT_13June2016.
Williamson, S. S. (2013). Energy Management Strategies for Electric and Plug-in Hybrid Electric Vehicles. New York, NY: Springer New York. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-7711-2
Young, K.-H., Cai, X., & Chang, S. (2017). Reviews on Chinese Patents Regarding the Nickel/Metal Hydride Battery. Batteries, 3(3), 24.
Young, K., Ng, K. Y., & Bendersky, L. A. (2016). A technical report of the robust affordable next generation energy storage system-BASF program. Batteries, 2(1), 2.
Zarpelon, L. M. C. (2016). Estudo das características eletroquímicas e microestruturais de eletrodos de hidreto metálico à base de LaNi com adições de elementos de liga. Universidade de São Paulo.

Publicado

2018-03-30

Cómo citar

Cueva Sánchez, E. J., Lucero, J., Guzman, A., Rocha, J., & Espinoza, L. (2018). Revisión del estado del arte de baterías para aplicaciones automotrices. Enfoque UTE, 9(1), pp. 166 - 176. https://doi.org/10.29019/enfoqueute.v9n1.202

Número

Vol. 9 Núm. 1 (2018)

Sección

Automatización y Control, Mecatrónica, Electromecánica, Automotriz

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