Baterías para scooters eléctricos
La batería es el “depósito de combustible” de su scooter eléctrico.Almacena la energía consumida por el motor de CC, las luces, el controlador y otros accesorios.

La mayoría de los scooters eléctricos tendrán algún tipo de batería de iones de litio debido a su excelente densidad de energía y longevidad.Muchos patinetes eléctricos para niños y otros modelos económicos contienen baterías de plomo-ácido.En un scooter, la batería está hecha de celdas individuales y un sistema electrónico llamado sistema de administración de batería que lo mantiene funcionando de manera segura.
Los paquetes de baterías más grandes tienen más capacidad, medida en vatios hora, y permitirán que un scooter eléctrico viaje más lejos.Sin embargo, también aumentan el tamaño y el peso del scooter, haciéndolo menos portátil.Además, las baterías son uno de los componentes más caros del scooter y, en consecuencia, el coste general aumenta.

Tipos de baterías
Los paquetes de baterías de scooters eléctricos están formados por muchas celdas de batería individuales.Más concretamente, están fabricadas con celdas 18650, una clasificación de tamaño para baterías de iones de litio (Li-Ion) con dimensiones cilíndricas de 18 mm x 65 mm.

Cada celda 18650 de un paquete de baterías no es nada impresionante: genera un potencial eléctrico de ~3,6 voltios (nominal) y tiene una capacidad de aproximadamente 2,6 amperios hora (2,6 A·h) o aproximadamente 9,4 vatios-hora (9,4 Wh).

Las celdas de la batería funcionan desde 3,0 voltios (0% de carga) hasta 4,2 voltios (100% de carga).

Iones de litio
Las baterías de iones de litio tienen una excelente densidad de energía, es decir, la cantidad de energía almacenada según su peso físico.También tienen una excelente longevidad, lo que significa que pueden descargarse y recargarse o “reciclarse” muchas veces y seguir manteniendo su capacidad de almacenamiento.

Li-ion en realidad se refiere a muchas químicas de baterías que involucran iones de litio.Aquí hay una breve lista a continuación:

Óxido de litio y manganeso (LiMn2O4);también conocido como: IMR, OVM, Li-manganeso
Níquel litio manganeso (LiNiMnCoO2);también conocido como INR, NMC
óxido de litio, níquel, cobalto y aluminio (LiNiCoAlO2);también conocido como NCA, Li-aluminio
Óxido de litio, níquel y cobalto (LiCoO2);también conocido como suboficial
Óxido de litio y cobalto (LiCoO2);también conocido como ICR, LCO, Li-cobalto
Fosfato de hierro y litio (LiFePO4);también conocido como IFR, LFP, Li-fosfato
Cada una de estas químicas de baterías representa un equilibrio entre seguridad, longevidad, capacidad y salida de corriente.

Litio Manganeso (INR, NMC)
Afortunadamente, muchos scooters eléctricos de calidad utilizan la química de la batería INR, una de las químicas más seguras.Esta batería proporciona alta capacidad y corriente de salida.La presencia de manganeso reduce la resistencia interna de la batería, lo que permite una alta salida de corriente manteniendo bajas temperaturas.En consecuencia, esto reduce las posibilidades de fuga térmica e incendio.

Algunos scooters eléctricos con química INR incluyen los modelos WePed GT 50e y Dualtron.

Plomo-ácido
El plomo-ácido es una química de batería muy antigua que se encuentra comúnmente en automóviles y en algunos vehículos eléctricos más grandes, como los carritos de golf.También se encuentran en algunos patinetes eléctricos;en particular, scooters infantiles económicos de empresas como Razor.

Las baterías de plomo-ácido tienen la ventaja de ser económicas, pero tienen una densidad energética muy pobre, lo que significa que pesan mucho en comparación con la cantidad de energía que almacenan.En comparación, las baterías de iones de litio tienen aproximadamente 10 veces más densidad de energía que las baterías de plomo-ácido.

Paquetes de baterías
Para construir un paquete de baterías con cientos o miles de vatios hora de capacidad, se ensamblan muchas celdas individuales de iones de litio 18650 en una estructura similar a un ladrillo.El paquete de baterías con forma de ladrillo es monitoreado y regulado por un circuito electrónico llamado sistema de gestión de baterías (BMS), que controla el flujo de electricidad que entra y sale de la batería.
Las celdas individuales del paquete de baterías están conectadas en serie (de un extremo a otro), lo que suma su voltaje.Así es como es posible tener scooters con baterías de 36 V, 48 V, 52 V, 60 V o incluso mayores.

Estos hilos individuales (muchas baterías en serie) luego se conectan en paralelo para aumentar la corriente de salida.

Al ajustar la cantidad de celdas en serie y en paralelo, los fabricantes de scooters eléctricos pueden aumentar el voltaje de salida o la corriente máxima y la capacidad de amperios por hora.

Cambiar la configuración de la batería no aumentará la energía total almacenada, pero efectivamente permite que una batería ofrezca más alcance y menor voltaje y viceversa.

Voltaje y % restante
Cada celda de un paquete de baterías generalmente funciona desde 3,0 voltios (0% de carga) hasta 4,2 voltios (100% de carga).

Esto significa que un paquete de baterías de 36 V (con 10 baterías en serie) funciona desde 30 V (0% de carga) hasta 42 voltios (100% de carga).Puedes ver cómo el % restante se corresponde con el voltaje de la batería (algunos scooters lo muestran directamente) para cada tipo de batería en nuestra tabla de voltaje de la batería.

Caída de voltaje
Cada batería sufrirá un fenómeno llamado caída de voltaje.

La caída de voltaje es causada por varios efectos, incluida la química de los iones de litio, la temperatura y la resistencia eléctrica.Esto siempre da como resultado un comportamiento no lineal de la tensión de la batería.

Tan pronto como se aplica una carga a la batería, el voltaje caerá instantáneamente.Este efecto puede llevar a una estimación incorrecta de la capacidad de la batería.Si estuvieras leyendo directamente el voltaje de la batería, pensarías que has perdido instantáneamente el 10% de su capacidad o más.

Una vez que se retira la carga, el voltaje de la batería volverá a su nivel real.

La caída de voltaje también ocurre durante una descarga prolongada de la batería (como durante un viaje largo).La química del litio en la batería tarda algún tiempo en alcanzar la velocidad de descarga.Esto puede provocar que el voltaje de la batería caiga aún más rápidamente durante el final de un viaje largo.

Si se permite que la batería descanse, volverá a su nivel de voltaje verdadero y preciso.

Calificaciones de capacidad
La capacidad de la batería de los scooters eléctricos se expresa en unidades de vatios hora (abreviado Wh), una medida de energía.Esta unidad es bastante fácil de entender.Por ejemplo, una batería con una potencia de 1 Wh almacena suficiente energía para suministrar un vatio de potencia durante una hora.

Más capacidad de energía significa más vatios-hora de batería, lo que se traduce en una mayor autonomía del scooter eléctrico, para un tamaño de motor determinado.Un scooter medio tendrá una capacidad de alrededor de 250 Wh y podrá viajar unas 10 millas a una media de 15 millas por hora.Los scooters de rendimiento extremo pueden tener una capacidad que alcanza los miles de vatios hora y un alcance de hasta 60 millas.

Marcas de baterías
Las celdas individuales de iones de litio de un paquete de baterías de patinete eléctrico son fabricadas por un puñado de empresas de renombre internacional.Las células de mayor calidad las fabrican LG, Samsung, Panasonic y Sanyo.Este tipo de celdas tienden a encontrarse sólo en paquetes de baterías de scooters de gama alta.

La mayoría de los scooters eléctricos económicos y de cercanías tienen paquetes de baterías fabricados con celdas genéricas fabricadas en China, cuya calidad varía mucho.

La diferencia entre los scooters con celdas de marca y los chinos genéricos es una mayor garantía de control de calidad con marcas establecidas.Si eso no está dentro de su presupuesto, asegúrese de comprar un scooter de un fabricante acreditado que utilice piezas de calidad y cuente con buenas medidas de control de calidad (QC).

Algunos ejemplos de empresas que probablemente tengan un buen control de calidad son Xiaomi y Segway.

Sistema de gestión de batería
Aunque las celdas Li-ion 18650 tienen beneficios sorprendentes, son menos indulgentes que otras tecnologías de baterías y pueden explotar si se usan incorrectamente.Es por este motivo que casi siempre se ensamblan en paquetes de baterías que tienen un sistema de gestión de batería.

El sistema de gestión de batería (BMS) es un componente electrónico que monitorea el paquete de batería y controla la carga y descarga.Las baterías de iones de litio están diseñadas para funcionar entre aproximadamente 2,5 y 4,0 V. La sobrecarga o la descarga completa pueden acortar la vida útil de la batería o desencadenar condiciones peligrosas de descontrol térmico.El BMS debería evitar la sobrecarga.Muchos BMS también cortan la energía antes de que la batería se descargue por completo para prolongar su vida útil.A pesar de esto, muchos ciclistas todavía cuidan sus baterías al no descargarlas nunca por completo y también usan cargadores especiales para controlar con precisión la velocidad y la cantidad de carga.

Los sistemas de gestión de baterías más sofisticados también controlarán la temperatura del paquete y activarán un corte si se produce un sobrecalentamiento.

Caja
Si está investigando sobre la carga de la batería, es probable que encuentre la tasa C.La tasa C describe la rapidez con la que la batería se carga o descarga por completo.Por ejemplo, una tasa C de 1C significa que la batería se carga en una hora, 2C significaría estar completamente cargada en 0,5 horas y 0,5C significaría estar completamente cargada en dos horas.Si cargara completamente una batería de 100 A·h con una corriente de 100 A, tardaría una hora y la velocidad C sería 1C.

Duración de la batería
Una batería de iones de litio típica podrá soportar de 300 a 500 ciclos de carga/descarga antes de disminuir su capacidad.¡Para un scooter eléctrico promedio, esto es de 3000 a 10 000 millas!Tenga en cuenta que “disminuir la capacidad” no significa “perder toda la capacidad”, sino una caída notable del 10 al 20% que seguirá empeorando.

Los sistemas modernos de gestión de baterías ayudan a prolongar la vida útil de la batería y no deberías preocuparte demasiado por cuidarla.

Sin embargo, si desea alargar la duración de la batería tanto como sea posible, hay algunas cosas que puede hacer para superar los 500 ciclos.Éstas incluyen:

No guardes tu scooter completamente cargado o con el cargador enchufado durante períodos prolongados.
No guardes el patinete eléctrico completamente descargado.Las baterías de iones de litio se degradan cuando caen por debajo de 2,5 V. La mayoría de los fabricantes recomiendan almacenar los scooters con un 50% de carga y recargarlos hasta este nivel periódicamente para un almacenamiento a muy largo plazo.
No opere la batería del scooter a temperaturas inferiores a 32 F° o superiores a 113 F°.
Cargue su scooter a una velocidad C más baja, lo que significa cargar la batería a una velocidad más baja en relación con su capacidad máxima para preservar/mejorar la vida útil de la batería.Lo óptimo es cargar a una velocidad C entre menos de 1.Algunos de los cargadores más sofisticados o de alta velocidad te permiten controlar esto.
Obtenga más información sobre cómo cargar un scooter eléctrico.

Resumen

La principal conclusión aquí es que no abuses de la batería y durará toda la vida útil del scooter.Escuchamos a todo tipo de personas hablar de sus scooters eléctricos averiados y rara vez se trata de un problema de batería.