¿Qué tipos de baterías existen para las bicicletas eléctricas?

Las baterías son el elemento más importante en los vehículos de nueva generación, y en lo que tiene que ver con las bicicletas eléctricas no hay excepción. Con ellas, acopladas al tándem, que es lo que generará después la autonomía de la misma, existen diferentes tipos que atienden a usos variados. Pero, ¿cuáles son las que montan? ¿Qué ventajas podemos obtener con unas y con otras?

Las baterías permitirán conocer sus parámetros

Reconocidas como un componente esencial en las bicicletas eléctricas, éstas determinan en buena parte su autonomía y fiabilidad. Conocer los parámetros básicos de una batería nos permite tener una idea aproximada de su autonomía más allá de lo que garantice el fabricante, que a menudo está sobredimensionado. Esto es porque considera unas condiciones de circulación excepcionalmente favorables a nivel de peso del ciclista, pendiente del terreno, viento…

Por tanto, y más allá de que tengamos un vehículo que puede ser más o menos beneficioso para nuestros gustos y utilidades, es propio tener en cuenta algunos aspectos que harán porque nuestras bicicletas eléctricas tengan la mejor resistencia para el día a día. Y es que, en un mundo donde los eléctricos ganan terreno, estas bicicletas están conquistando espacio como vehículos de carga pero, sobre todo, en ámbitos deportivos.

Así, lo cierto es que este tipo de bicicletas son idénticas a las bicis tradicionales, solo que incluyen un motor eléctrico que nos ayuda en determinados momentos del pedaleo. A este se le añade un sensor que hace que el motor eléctrico solamente se active cuando nosotros ya estamos pedaleando (no sustituye la tracción humana).

Factores dependientes

Ahí es donde aparecen estas unidades de almacenamiento de energía. Como ocurre en los automóviles eléctricos, así como en su segmento VPN con los patinetes, el motor se alimenta a través de una batería recargable. Como tal, es propio verlas, generalmente, alojadas en el tubo transversal del cuadro de la bicicleta.

Factores baterías bicicletas eléctricas

También es frecuente que se sitúe en el exterior, colocándose donde iría la clásica botella de agua. Tienen diferentes capacidades (de lo que depende la autonomía de nuestra bicicleta eléctrica), distintos pesos y materiales. Las más utilizadas son las fabricadas en ion litio, que tienen una mayor durabilidad, menor peso y ocupan menos espacio que las tradicionales baterías de plomo.

Es entonces cuando tendremos que prestar atención a la autonomía que las unidades aportarán a las mismas. Porque, aunque la batería esté cargada al máximo, difícilmente una bicicleta eléctrica tendrá la misma autonomía para dos personas, ya que no viene dada solo por su capacidad, sino también por factores externos a la batería.

  • Capacidad. La energía total que puede almacenar una batería (capacidad) se mide en vatios-hora (Wh). Se especifica en la mayoría de baterías de fabricantes reconocidos y, en todo caso, se puede calcular multiplicando el voltaje (V) por la carga (Ah). Una batería de 36V y 10Ah tiene una capacidad total de 360Wh. Cuanto más grande, más capacidad.
  • Autonomía. La cantidad de kilómetros que se pueden recorrer con estas baterías variará mucho según el uso que se haga del motor. En términos generales, la mayoría de bicicletas y usuarios se mueven con un consumo de entre 5 y 10 Wh/k, de forma que una batería de 360 Wh tendría que poder ofrecer potencialmente energía para recorrer entre 36 y 72 km. La autonomía real dependerá del sensor y de la forma de conducción.
  • Duración. La duración de la batería variará según el peso del ciclista. No es lo mismo propulsar a una persona de 60 kilos que a una de 100. Este factor viene relacionado con el tipo de recorrido en el que nos situemos (siguiente punto).
  • Energía. Aquí influye la energía que apliquemos a los pedales. Cuanta más fuerza hagamos en las bicicletas eléctricas, más se las estaremos ahorrando a las baterías. Juega un papel muy importante el tipo de recorrido que vayamos a realizar. Si existen muchas pendientes, la autonomía de la bici se verá reducida respecto a si solo vas por un terreno muy plano, a pesar de que hayas hecho los mismos kilómetros.
  • Divisores. La autonomía de la batería también depende de que la bici tenga pocos rozamientos internos o del tipo de neumáticos, entre otras cosas. Y ten en cuenta que cuanta más autonomía, más pesará la batería.

Tipos de baterías y ventajas

Como hemos señalado, es un elemento clave en las e-bikes, como se las conoce. Pero ya no sólo para determinar su autonomía, que depende de más de un recurso, sino porque también está vinculado al coste final del vehículo. Según los modelos, alrededor del 50% de su precio de venta al público está determinado por el material con el que esté elaborada la batería.

Es entonces cuando nos encontramos a las tres generaciones, algunas muy recomendadas como las de iones de litio, pero otras que suponen ciertas ventajas entre ellas. En este sentido, cabe mencionar que se diferencian muy bien de las de los coches porque estas baterías no son de arranque. En su lugar, están diseñadas para soportar ciclos profundos de carga y descarga.

Entre las clases que podemos encontrar daremos con tres variantes: AGM-Plomo y Gel-Plomo, conocidas como de primera y segunda generación, y las más actuales y modernas, las de litio.

Unidades AGM-Plomo

Las baterías de plomo-AGM son confeccionadas para nuestras bicicletas eléctricas a base de fibra de vidrio absorbente, de manera que al ensamblar la batería e introducir el electrolito líquido, éste es absorbido por la fibra AGM que opera como una esponja. Fueron las primeras que se incorporaron a estas e-bikes.

Ventajas baterías bicicletas eléctricas

Proporcionan los mismos beneficios que las baterías de gel, pero con la diferencia de que este tipo de baterías soportan la tensión de carga con la cuales trabajan las baterías convencionales, sin precisar de ninguna modificación al sistema de carga. Una clara muestra del potencial de las baterías de plomo/AGM es la batería AGM Hermética de 12 voltios y 9 amperios, regulada por válvula de seguridad VRLA y que posee más de 800 ciclos reales de cargas y descargas.

Gel-Plomo

En estas baterías se añade al electrolito un compuesto de silicona, lo que genera que el líquido se convierta en una masa sólida como gelatina. Esto hará porque las baterías de gel tengan una mayor vida útil, garantizando un número elevado de ciclos de cargas y descarga, y que reduzcan el porcentaje de evaporación.

Una de sus mejores características es que soportan descargas profundas y ambientes con vibraciones, golpes y altas temperaturas. Aptas para las bicicletas eléctricas, estas baterías cuentan con un voltaje más estable durante la descarga, al tiempo que tampoco requieren de mantenimiento y son más seguras (si se rompen no hay posibilidad de derrame de líquido).

Por contra, y como algo que las más modernas de iones de litio les ganan ampliamente, estas de gel deben cargarse con tensiones más bajas, por eso el cargador ha de estar correctamente ajustado para este tipo de baterías. Al respecto, podemos estar hablando de modelos de gel de 12V y 12Ah. Estas dispondrían de un voltaje nominal de 12 voltios, una capacidad nominal de 12 amperios y con un peso aproximado de 4 kilos.

Iones de litio

Y por último llegaron las de iones de litio, el salto de calidad y de las que la gran mayoría de las e-bikes más tienden a utilizar. Y no por otro motivo que porque son las que aportan más ventajas. Esta tecnología utiliza una sal de litio como que consigue los iones necesarios para la reacción electroquímica reversible que tiene lugar entre el cátodo y el ánodo.

Ion litio

Se ha situado como la más interesante para su uso en ordenadores portátiles, teléfonos móviles y otros aparatos eléctricos y electrónicos. Con ellas sabremos beneficiarnos ampliamente gracias a su baja tasa de auto descarga, facilidad para saber la carga que almacenan o su gran vida útil (llega a los 3 años).

Su principal ventaja radica en el hecho de que no tienen efecto memoria, por lo que pueden funcionar aunque solo se carguen parcialmente. Podemos encontrarnos con tres tipos de compuestos de litio: Ion Litio, Litio Polímero (LiPo) y Litio Fosfato de Hierro (LiFPO4). Estas últimas tienen la ventaja de poseer más ciclos de recarga, pero son muy pesadas. El Litio Polímero es muy versátil y barato, pero estos momentos, la industria apuesta claramente por celdas de Ion Litio en un único formato: el 18650. Este es un número que hace referencia a las dimensiones de la celda, adaptándose según las demandas de espacio y capacidad.

Cada celda tiene un voltaje de 3,6V, por lo que si se conectan diez en serie, se conseguirán 36V, que es la tensión típica con la que operan la mayoría de las bicicletas eléctricas del mercado con sobre este tipo de baterías. Asimismo, las celdas más utilizadas disponen de una carga eléctrica de 2500 mAh (2,5 Ah). Por ello, si se emplean 10 celdas en paralelo, el resultado sería de una batería de 90 Wh (36V x 2,5Ah). Su precio es más elevado que el resto de unidades.

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