Las baterías de las bicicletas eléctricas tienen forma humana. Cuando la temperatura exterior es de congelación, se ven afectadas. Algo les ocurre. La batería, que hace poco te aguantaba, digamos, 80 kilómetros sin problemas, de repente te deja tirado después de sólo 60 kilómetros. Por qué la autonomía de la batería de una E-Bike se acorta regularmente con la llegada del invierno?
1.Naden, iones, naden
2.¿Qué supone un flujo de corriente más lento para la batería de la E-Bike?
3.Batería vieja o nueva: ¿hace alguna diferencia?
4.Consejos para manejar la batería de la E-Bike en invierno
5.¿Esperando que lleguen tiempos mejores?
6.¿Para qué sirven las fundas de neopreno para las baterías?
1. Naden , iones, naden
Si uno quiere llegar al fondo de este fenómeno, tiene que recordar -a la ligera- sus días de colegio. La física y la química. Seguramente materias de poco interés para el común de la población, pero de vital importancia. Nuestro tema: El circuito eléctrico. Cuando escuchemoss términos como cátodo para designar el polo negativo y ánodo para designar el polo positivo, sin duda haremos clic. Estos dos pertenecen a una batería recargable. Al descargarse, los iones de litio positivos pasan del cátodo al ánodo para que fluya la corriente eléctrica. Durante la carga, las partículas dan una vuelta completa en U y pasan del ánodo al cátodo.
Por desgracia, esto no se consigue en el vacío. De ser así, nuestro problema de frío se habría resuelto rápidamente. En cambio, el proceso está acoplado a un medio, los electrolitos. Esta solución química es considerada un secreto comercial bien guardado por todos los fabricantes de baterías. Sin embargo, lo que tienen en común es que se vuelven cada vez más lentos a medida que baja la temperatura y pasan a un estado más espeso. Esto dificulta el movimiento de los iones entre los distintos polos. La acción de la fuerza hace que aumente la resistencia interna de la batería. Con el tiempo, el flujo de corriente se ralentiza y la batería pierde rendimiento.
En la batería de las bicicletas eléctricas actuales, el sistema de gestión de la batería (BMS) garantiza que este proceso no se prolongue indefinidamente. Si no hubiera medidas de seguridad, el frío podría incluso destruir por completo la batería. Es posible que esto te resulte familiar con algunos smartphones. Tienen sistemas similares que apagan automáticamente la batería para evitar un problema así.
2. ¿Qué significa un flujo de corriente más lento para la batería de la E-Bike?
De este modo, los BMS modernos nos salvan a nosotros y a la batería de lo peor. Sin embargo, aún no son capaces de burlar las leyes naturales y las reacciones químicas y físicas que las rigen. Como resultado, una batería pierde rendimiento a temperaturas inferiores a diez grados centígrados, lo que en el caso de las E-Bikes se traduce en autonomías más cortas. No podemos decirte si esto es lineal o exponencial y tampoco a qué tasas de pérdida conduce. Hasta donde sabemos, aún no existen estudios científicamente comprobados sobre este tema.
Los E-Cars arrojan algo de luz sobre el tema. Diversas instituciones de todo el mundo se han ocupado de ello. En una prueba, el ADAC 2022 determinó pérdidas de autonomía del 30% o más. En el caso del VW ID.3, el valor inicial a 14 grados Celsius incluso se redujo a la mitad a una temperatura invernal de menos siete grados Celsius. La asociación automovilística noruega NAF propuso una media del 18,5% para todas las marcas y modelos del año 2020.
Sí, los E-Cars no son E-Bikes. No obstante, los estudios muestran en qué estándares se puede partir. Como ya se ha comentado, el BMS reacciona a temperaturas ambiente más frías y a temperaturas de batería más frías. Normalmente, también verás el resultado del cálculo correspondiente en tu pantalla, para que así puedas creer la información. Aunque la pantalla te provoque cierto nivel de frustración.
3. Batería usada o nueva: ¿hay alguna diferencia?
Aunque parezca menos sorprendente, son las baterías más antiguas las que tienen más probabilidades de causar problemas. Ahí está de nuevo, el «factor humano» de la batería de la E-Bike. Al igual que nosotros, las baterías también envejecen. Además del número de años, lo decisivo en cada caso es el número de ciclos de carga. Cuanto más vieja es una batería y cuanto más a menudo se ha cargado y descargado por completo, más daños se encuentran en su estructura. Esta es otra de las razones por las que la tensión eléctrica puede descender bruscamente cuando hace frío.
4. Consejos para el manejo de la batería de la E-Bike en invierno
Como es sabido, la temperatura ideal para las baterías de iones de litio es de unos 20 grados centígrados. Así que lo mejor es que durante el invierno regales a tu E-Bike unas vacaciones en algún lugar con una temperatura promedio entre 15-25 grados. ¿Qué tal las Islas Canarias? Para los que no quieran o no puedan escaparse, tenemos cuatro consejos rudimentarios:
- Carga la batería de la E-Bike a temperatura ambiente. Se ha demostrado que cargar en frío daña las baterías de iones de litio. Cuando la batería vuelva de haber estado expuesta al frío, deja que se aclimate lo suficiente y sólo entonces enchúfala al cargador.
- Si es posible, guarda la batería en la E-Bike o de forma separada durante la noche a temperaturas entre 15 y 25 grados centígrados.
- Evita trayectos cortos seguidos de largos periodos de inactividad.
- Evita los cambios rápidos entre frío y calor. Esto puede provocar la formación de condensación en la batería. Y las consecuencias que la humedad puede tener para un aparato eléctrico seguro que no hace falta explicárselas a nadie a estas alturas.
5. ¿Esperando que lleguen tiempos mejores?
Es posible que dentro de unos años estos consejos resulten superfluos. Con el auge del automóvil eléctrico, la adecuación invernal de las baterías de iones de litio adquiere, por supuesto, una nueva vitalidad. En muchos rincones del mundo, los laboratorios de investigación trabajan a toda máquina y están cosechando los primeros éxitos. Por ejemplo, investigadores de la Universidad Jiatong de Pekín y de la Academia China de las Ciencias han desarrollado una batería recargable que puede seguir ofreciendo alrededor del 86% de su capacidad de carga a temperaturas bajo cero. Los investigadores de la Universidad de California en San Diego han llegado incluso más lejos. Un prototipo de su batería conserva el 88% de su capacidad a 40 grados bajo cero. Una de las razones de este avance es un nuevo tipo de electrolito basado en una mezcla de éter dibutílico y sal de litio.
6. ¿Para qué sirven las cubiertas de neopreno en las baterías de las E-Bikes?
Mientras sigue su curso el desarollo y tecnología de las baterías, te recomendamos el uso de la funda protectora de neopreno para el invierno. Existen diversas marcas y modelos. Los propios fabricantes de bicicletas, así como la empresa Fahrer de Berlín las ofrecen. El principio de este aislamiento es muy sencillo. Mientras el motor está en marcha y la batería suministra la energía necesaria para el apoyo, esta se calienta al mismo tiempo. Este calor suele irradiarse descontroladamente al entorno y, por tanto, se pierde para la propia batería. Con el protector de neopreno colocado, la batería de la E-Bike conserva una temperatura interna más elevada, funciona mejor y reduce así la inevitable pérdida de autonomía.
En diversos foros y canales de YouTube se discute sobre las ventajas que ofrece una cubierta de neopreno. En medio de la gran cantidad de opiniones, informes y experiencias en su uso, creemos haber identificado las siguientes cuatro conclusiones como relativamente seguras:
- Gracias a la protección de una funda de neopreno, la batería no se enfría tan rápidamente durante y después de la conducción.
- Las diferencias de temperatura entre circular con y sin la funda son mayores en los modos de asistencia más bajos. En los modos de conducción superiores, la batería desarrolla tanto calor por sí misma que el efecto de la funda es menos perceptible.
- A partir de cinco grados bajo cero, el efecto protector de la funda de neopreno aumenta considerablemente.
- Si has guardado previamente la funda y la batería a temperatura ambiente y sólo las colocas en la E-Bike antes de salir, aumentarás aún más la protección térmica.
En este sentido, mantener siempre una conducción a buena temperatura es lo ideal.
Imágenes: Bosch eBike Systems; retyre AS