¿Cómo se hacen las baterías de los autos eléctricos?
La parte más importantes de cualquiera de los nuevos autos eléctricos que empiezan a aparecer en las calles de México y en todo el mundo son sus baterías y, curiosamente, es una de las tecnologías más nuevas y jovenes que existen, pues aunque existen desde el siglo XVII, las primeras unidades comerciales de ion litio datan de 1991, hechas por Sony.
Escuchamos a menudo muchos nombres confusos conformados por sus elementos químicos y cuesta entender si realmente existe una gran diferencia entre, por ejemplo, una batería de litio ferro fosfato contra una de ion litio.
A pesar de ello, todas son esencialmente baterías de ion litio, tienen los mismos componentes y funcionan de la misma forma. Las baterías de los autos eléctricos están compuestas por cientos de celdas, cada una produciendo un pequeño voltaje para en conjunto darle al auto la energía que necesita para moverse.
Cada celda contiene dos electrodos, un cátodo positivo y un ánodo negativo, con un material no conductor que los separa, regularmente hecho de plástico o cerámica y una pequeña capa de electrolito conductor líquido. Pueden tener forma plana, como un chocolate o cilíndrica, para crear un formato prismático, pero todas contienen exactamente lo mismo.
La cosa que sí cambia dentro de una batería de ion litio es la formulación del cátodo. Las de níquel manganeso cobalto (NMC) y las litio ferro fosfato (LFP) son los dos tipos más comunes y ambos describen la composición química del cátodo, pues el ánodo siempre suele ser igual, de grafito.
Baterías de autos eléctricos, distintas fórmulas con diferentes resultados
La industria de baterías y especialmente la de autos eléctricos suele asimilar la mezcla de ingredientes con el proceso para hornear un pastel, aunque de hecho, hay menos ingredientes en una batería.
El cátodo se hace mezclando los químicos para crear una serie de pasta que se coloca en papel aluminio hasta que se seca, mientras que el ánodo de grafito se hace con pasta en papel de cobre y claro, con fórmulas diferentes resultan baterías de distintas características.
Las baterías NMC pueden almacenar más energía y regularmente entregan más autonomía con igual capacidad, pero las de LFP son más baratas porque no usan materiales como el níquel, que es más costoso o como el cobalto, que es controversial por sus procesos de minería y extracción, además de ser más estables y seguras.
Todas trabajan esencialmente igual. Cuando se cargan, los iones de litio en el cátodo fluyen por el electrólito liquido y el separados hacia el ánodo de grafito, mientras que cuando aceleras y la batería se descarga, los iones fluyen en dirección opuesta.
El electrolito líquido es clave. Seguramente has escuchado hablar de las baterías de estado sólido en más de una ocasión y es que en ellas, el electrolito es sólido, lo que le da a la batería una mayor densidad energética, menores tiempos de carga y ciclos de vida más largos, además de que son más seguras porque el electrolito sólido no es inflamable, aunque existen retos importantes, pues son más costosas de producir a grandes escalas.
Si compras un auto eléctrico porque te importa la sustentabilidad, las baterías LFP son más efectivas porque no tienen metales pesados como el níquel o el cobalto, por lo que son más sencillas de producir y se reciclan más fácilmente.
