LIFEPLUS
INCREMENTO DEL CICLO DE VIDA DE LAS BATERÍAS DE LI-ION
Hoy en día, las baterías están diseñadas y fabricadas en un concepto de usar y tirar. Cuando se instala una batería en, por ejemplo, un vehículo ligero, se espera de ésta unos requisitos funcionales de alta exigencia, como es la autonomía. Dado su uso intensivo, llega un punto en que la batería no dura cargada lo suficiente para realizar trayectos del mínimo deseado y ésta se descarta y cambia por una nueva. A nivel funcional, la batería descartada cuenta aún con el 80% de sus capacidades y podría ser aprovechada, pero se descarta tras usar únicamente el 20% de su vida útil. Por otro lado, los diseños actuales no están pensados para poder ser intervenidos, estando sus componentes soldados, y no se pueden realizar remplazos de piezas para alargar la vida útil ni facilitar su procesado. Las consecuencias son un alto impacto medioambiental y un alto impacto económico en gastos operativos derivados de la sustitución continua de baterías.
Se espera que en 2025 unos 3,5 millones de baterías de vehículos se acumulen como residuos en el mundo. Gran parte de éstas aún cuentan con al menos un 50% de su capacidad de almacenaje energético, lo que equivale a desechar la energía suficiente para el mantenimiento de 2 millones de hogares. Sin embargo, a través del ecodiseño de baterías de litio se puede alargar su vida útil y posponer su desecho.
ALTERITY, empresa fabricante de baterías de litio sostenibles de altas prestaciones, ha liderado LIFEPLUS.
FACTOR MOTIVANTE
OBJETIVOS
- Validar técnica, económica y ambientalmente el incremento de la vida útil de las baterías de Li-ion de vehículos de movilidad ligera conseguido mediante un sistema de baterías de Li-ion habilitado para ser refabricado y para ser utilizado en aplicaciones de segunda vida
- Realizar baterías de alto rendimiento para puestos informáticos móviles con el objetivo de alimentar un ordenador portátil y un pequeño escáner o impresora durante 8 horas, es decir, una jornada completa.
- Reducir el impacto medioambiental de las baterías alargando su vida útil.
- Reducir costes operativos al mantenimiento de baterías de las empresas clientes.
- Encontrar aplicaciones de segunda vida de baterías de vehículos de movilidad ligera.
- Facilitar e incrementar la eficiencia del reciclaje de las baterías de Li-ion.
RESULTADOS
- Implementación de un sistema BMS (Battery Management System) independiente en lugar de un BMS central, que permite gestionar la información de las celdas de una manera más efectiva y rápida y no requiere implementar una variante por cada variación de tensión y capacidad.
- Sin embargo, la implementación de un BMS para cada batería incrementa el coste del sistema significativamente. Esto hace que económicamente, la diferencia entre el sistema de BMS independiente y BMS central no sea tan grande.
- El sistema de segunda vida de las baterías requiere conocer si las celdas están balanceadas, dado que, en caso de no estarlo, supondrían un riesgo para el sistema completo.
- Reducción de impacto ambiental total entre un 30% y un 40% con respecto al caso inicial sin remanufactura, con una mejora de impacto en la fase de materias primas evidente (por su menor consumo y transporte), un mayor impacto aunque no significativo en la fase de fabricación (debido a la sustitución de varios componentes) y unas condiciones similares respecto a la fase de uso.
CONCLUSIONES
- Los resultados de LIFEPLUS muestran que las baterías de segunda vida suponen un coste económico menor que las de primera vida y un impacto ambiental reducido hasta un máximo de un 40%.
- LIFEPLUS ha solucionado aspectos técnicos críticos del proceso de remanufactura de baterías de Li-ion como son la medición del estado de carga, la extracción de módulo de forma rápida y segura, y la existencia de cableado e instalación eléctrica compleja, débil y poco industrializable. Todo ello permite a ALTERITY disponer de tecnologías y habilidades de diseño de circuitos impresos que permiten ser más eficientes y poder escalar los productos de una forma más sencilla.
- ALTERITY desarrollará la batería LIFEPLUS ecodiseñada en este proyecto en fases de validación externas en un entorno controlado en aplicación de empresa cliente potencial.
AMBIENTAL
TÉCNICA
ECONÓMICA
COMERCIAL
EN MERCADO