Baterías Litio vs Plomo

MECANICA Y MANTENIMIENTO DE DUCATI
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Veo que cada poco tiempo salen en el foro preguntas sobre las baterías de Litio (Iones de litio, Li-ion) como no puede ser de otra forma aparecen los defensores y detractores, unos aportando su experiencia otros comentando lo que han oído y leído. Personalmente creo que al final como todo en esta vida nada es tan perfecto como nos lo venden ni tan malo como algunos dicen.

Las baterías de Litio son un tipo de batería que aportan una serie de características diferentes a las típicas de plomo-ácido y que el secreto está en ver si esas características nos aportan ventajas o inconvenientes.

Primero quiero dejar claro algo que siempre he dicho que “una cosa son las motos de carreras y otra muy diferente las de calle, lo que en un sitio funciona bien no necesariamente es bueno en el otro”.

A partir de ahí que cada cual saque sus conclusiones.

http://i304.photobucket.com/albums/nn192/jmtrenc/motos/yuasa_zpsyxq8po08.jpg

Versión resumida

Ventajas de las baterías de Litio frente a las de plomo-ácido

  • Menor tamaño, lo que nos permite el uso de baterías más pequeñas para la misma potencia o más potencia para mismo tamaño
  • Menor peso, algo irrelevante en una moto de calle pero muy importante en competición, a la hora de hacer modificaciones, y/o construcción de soportes y fijaciones.
  • Mayor potencia, la potencia de arranque (CCA, Cold Cranking Amps, amperios de descarga en frio) puede llegar a ser del 20% más que en una batería de plomo acido de calidad.
  • Menor perdida de energía, hay una reducción drástica de la perdida de energía en fase de reposo, uno de los puntos débiles de las baterías de plomo-ácido. Ideal para motos que sufren frecuentes y largos periodos de letargo.
  • Menor pérdida de rendimiento en frio, las bajas temperaturas no son el principal enemigo de estas baterías.
  • Son baterías “secas”, al no contener líquidos corrosivos en su interior nos evitan los daños por supuración típicos en las de plomo-ácido.

Inconvenientes de las baterías de Litio frente a las de plomo-ácido

  • Vida útil. La vida de estas baterías está condicionada por ciclos de carga, unos 1500/2000 en las de buena calidad. En la moto cada vez que ponemos en marcha el motor iniciamos un ciclo de carga, de forma que si salimos de casa y paramos en la gasolinera, consumimos dos ciclos, cuatro viajes casa-trabajo trabajo-casa en un día son cuatro ciclos de carga.
  • Circuitería. Las baterías de Litio llevan incorporados unos circuitos electrónicos para modificar la tensión de carga y mantener un correcto balance de carga entre todas sus celdas. Puede llegar a dañarse.
  • Temperatura. El calor es el mayor enemigo de estas baterías, pudiendo llegar a explotar y/o incendiarse, es por ejemplo el problema que tuvo Apple en algunos iPhone.
  • Daños, dejar una batería totalmente descargada durante algún tiempo daña irreversiblemente las baterías, aunque es algo que también ocurre en las de plomo-ácido estas son todavía más sensibles.
  • Precio, el precio de estas baterías es entre un 25% y un 50% más caro que las de plomo-ácido
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Versión larga

Descripción

Una batería es un conversor electro-químico reversible, de forma que conseguimos energía eléctrica a través de reacción química y almacenamos energía eléctrica provocando una reacción química.

Temperatura
Cualquier forma de generar energía libera una cantidad X de calor, contra más energía generamos más calor liberamos. Ese es uno de los grandes problemas de las baterías de Litio, la gran cantidad de energía que son capaces de liberar las hacen extremamente vulnerables al calor, pudiendo llegar a explotar o incendiarse.
En el caso concreto de Ducati esto lo empeora la costumbre de colocar la batería muy cerca del motor para mantener centradas las masas, lo que aporta un extra de temperatura a la batería.
En cambio con el frio es todo lo contrario, las baterías de L-ion son menos sensibles al frio que las de plomo-ácido y mejoran sensiblemente el rendimiento en condiciones extremas.

Construcción
Las baterías son una sucesión de celdas (Li-ion) o vasos (plomo-acido). En una batería de plomo, cada vaso suministra una tensión de 2,1V por lo que para conseguir los 12V (12,6V) necesitamos de 6 vasos unidos en serie, la capacidad depende únicamente del tamaño del vaso, a mayor tamaño más capacidad. El tamaño del vaso no es un inconveniente salvo por el espacio ocupado.
En las baterías de Li-ion cada celda suministra 3,6V por lo que necesitamos de 4 celdas unidas en serie para conseguir los 12V (14,4V) la capacidad de la celda también lo determina su tamaño, pero como hemos dicho antes la temperatura es su mayor enemigo de estas baterías por lo que no podemos crear celdas excesivamente grandes. Por ello estas baterías disponen de más de cuatro celdas, se estructuran en grupos múltiplos de cuatro de forma que unimos en serie cuatro celdas pero cada celda está unida a otras en paralelo para incrementar la capacidad y no generar un exceso de temperatura.
Como hay multitud de celdas necesitamos garantizar que todas trabajen por un igual y así evitar el sobrecalentamiento de unas por exceso de trabajo mientras otras permanezcan inactivas, por ello este tipo de baterías necesitan de unos circuitos electrónicos que supervisen y regulen los flujos de energía.

Tensión y recarga
Una batería de plomo trabaja a una tensión nominal de 12,6V o 12,8V, dependiendo de su construcción. Para poder recargar la batería necesitamos una diferencia de potencial (incremento de voltaje) de entre 1V y 2V, por eso los sistemas eléctricos de las motos trabajan entre 13,5V y 14,5 voltios. Las baterías de Li-ion trabajan a un nominal de 14,4V por lo tanto la tensión de carga de la moto es insuficiente, por ello estas baterías van dotadas de sistemas de transformador de tensión que nos eleva la tensión que suministra el motor para poder recargar la batería de forma correcta. Esto las hace extremamente sensibles a los problemas de carga ya que la electrónica necesita de unos valores mínimos para trabajar.

Tamaño y peso
La reducción de tamaño y peso puede parecer una gran ventaja, y lo es para competición pues supone ahorrar tranquilamente 1kg o poder la batería en otro sitio donde el peso influya menos.
En motos de calle ahorrar 1 kg no nos aporta nada y un menor tamaño supone que la batería bailará en su alojamiento, cosa nada deseable pues como hemos dicho antes dentro de ella hay un circuito eléctrico que se puede dañar con las vibraciones en caso de no quedar bien sujeta la batería.

Potencia
El incremento de potencia de las baterías de Li-ion es sensible sobre todo a nivel de amperios máximos que pude suministrar en frío CCA (Cold Cranking Amps). Si cogemos como ejemplo una batería YTX12-BS de Yuasa esta nos da 180A de CCA mientras su equivalente en Li-ion da 210A de CCA, lo que supone un incremento del 15%. Esto que parece una ventaja en un principio, en realidad no lo es tanto, pues si no necesitamos ese extra de potencia no nos aporta nada.
En cambio cuando montamos una batería de Li-ion vemos que el motor de arranque gira de una forma mucho más “viva”, esto realmente no es por el incremento de intensidad si no por el mayor voltaje (Potencia = Intensidad x Voltaje), este incremento de voltaje constante supone un esfuerzo extra al sistema de arranque.

Duración
Uno de los grandes enemigos de las baterías de plomo-acido es la inactividad, cuando dejamos parada la moto la batería va perdiendo “carga” poco a poco de forma que cuando dejamos la moto parada largos periodos debemos de ir recargando la batería periódicamente, en las baterías de Li-ion esto no ocurre, su carga es muy estable en situación de “parada” aguantando la carga de forma sensiblemente más eficaz.
Quizás el punto más delicado sea la vida útil de una batería de Li-ion, pues esta se mide en ciclos de carga, del orden de 1500/2000 ciclos de carga. Dado que el sistema de carga de la moto alimentan la batería de forma constante, cada vez que arrancamos/paramos el motor consumimos un ciclo útil de carga. De forma que en una moto de uso diario podemos llegar a consumir cuatro, cinco, seis o más ciclos en un solo día, por el contrario en una moto de uso ocasional consumiéremos pocos ciclos en un mes.
Más allá de la vida útil por ciclos de carga, las baterías de Li-ion sufren de problemas de sulfatación que hace que a partir de los tres años la capacidad de carga se vea muy mermada aunque la mantengamos a plena carga. Las baterías de plomo-ácido no son inmunes a la sulfatación pero estas si son mantenidas en buen estado de carga resisten mucho mejor el paso de los años.
El problema de sulfatación también se evidencia en los casos de descarga completa, (p.e. cuando dejamos contacto dado o las luces de parking encendidas) una batería de Li-ion difícilmente se repondrá de una descarga completa, mientras una de Plomo-ácido si no se deja demasiado tiempo descargada podemos recuperarla sin demasiados daños.

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Gran explicación!!!

Gracias por el aporte!

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muy buena explicacion, me has despejado muchas dudas, sobre todo lo de la temperatura que puede llegar a ser muy peligroso.
no quiero ni imaginar, que se me incendie o explote la moto, por una bateria :cry:
un saludo

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Continuaré con las YUASA, en la GiTana del 2009 estoy ahora en la segunda y porque
a la primera tardé a hacerle mantenimiento con el Optimate.

Gracias Andres por tu excelente comparativa con datos tan concretos.

L’sssssssssssss

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perfecto, me quedo con lo que tengo. gracias. :wink: :wink: :wink:

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Andres, no soy un gran entendido en mecánica, mejor empiezo de nuevo.

Andres soy un gran ignorante en cosas de mecánica y en trabajos manuales en general jejejeje, leo la versión reducida, y como soy de números por simple calculo me sale mas porcentaje en lo positivo que en lo negativo hacia la de litio. Me imagino que hablando de baterías de buena calidad, como según he leído por ahí pueden ser las shorai o las balistic, el tema del peligro de la explosión por calor, no será exactamente que si están al lado del tubo de escape vayan a explotar por que este desprenda calor, si no como bien dices pasa en algún movil (también en algún samsung ha pasado) lo hace por el uso intensivo de la batería, por ejemplo en un movil si mantienes una conversación o juegas con el movil durante un largo tiempo, por eso hubo daños personales, nunca explosionaron en el bolso si no usándolos. En el caso de la batería me imagino, podría darse ese calentamiento por ejemplo intentando arrancarla después de quedarte sin gasolina y con aire en la inyección y si no paras y le das sin descanso se puede calentar y reventar. Entendido así, la parte resumida por que la parte extendida no la he entendido :sweat_smile:, solo le veo ventajas mas menos al 80/20, ya ves yo soy de números.

Pero claro, luego viene la explicación larga, y ahí ya me pierdo, y claro llego al final de tu magnifico resumen, y ya se me olvidaba que esto es un foro, por un momento creía estar leyendo a un muy buen periodista independiente dándonos su opinión profesional y objetivo y tal como en cualquier buen articulo me voy al resumen, y esperaba leer tu opinión, y cuando digo opinión, lo describiría mejor como elección, y eso no lo he visto, como sea que normalmente leo atentamente lo que escribes, aunque te confesare que no entiendo ni la mitad, espero que me despejes esta duda, y después del toston, la pregunta es.:

Para un uso de fin de semana, y cuando hace frío o llueve por aquí en la meseta, se puede quedar fácil do o tres semanas en dique seco, ¿Cual escoges tu?

Enviado desde mi iPad utilizando Tapatalk

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Gracias por el currele, Andrés :wink:

Yo en mi último cambio dudé mucho, y al final me decanté por una GS de gel para la Multi. Para la próxima, volveré a dudar ;D

También decir que el espacio que ahorras con la de litio puede ser aprovechado para llevar herramientas, que algunas motos van muy muy justas de huecos. Eso sí, en una moto que la batería sea fácilmente accesible.

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Bueno yo soy mas de gasolina que de números :funny:

Ahora en serio, no es una cuestión de cuantificar las ventajas, si no de si las ventajas te aportan o no y si los inconvenientes te restan o no.

Para empezar, una batería de plomo-ácido en buen estado debe de aguantar tranquilamente un parón de dos o tres semanas, por lo que una de Li-ion no te aporta nada, no solucionas el problema que no existe. Otro tema es por ejemplo quien deja la moto parada durante los dos o tres meses de invierno, si no dispones de un cargador/mantenedor y un lugar donde dejar la moto enchufada es un problema.

¿Cual escojo yo?
El uso que le doy yo a la moto es similar, es un vehículo de ocio, entre semana scooter y según donde voy con coche al final solo puedo coger moto un fin de semana al mes o dos a lo sumo, con una Yuasa de cuatro años tiro sin problemas.

En tu caso la vida útil de la batería de Li-ion por ciclos de carga seria mas que suficiente, haciendo números 2000 ciclos entre 52 semanas de un año serian 38 años cuenta que fuesen una media de cuatro arranques por salida nos dejan una vida útil por ciclos de carga de 9 años, pero la batería no te aguantará mas de tres cuatro años, mas o menos como una de plomo-ácido

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Aclaración sobre el tema de explosiones y/o incendio.

No quiero ser alarmista, que exista el riesgo no significa que sea un riesgo cierto. Hoy en día es raro el aparato electrónico (teléfonos, portátiles, cámaras de fotos, etc) que no usan baterías de Litio, ya sean de Li-ion u otra tecnología similar y no van por ahí explotando

Explotan o se incendian las baterías que no llevan un sistema electrónico de balance adecuado o que llevándolo el sistema falla por el motivo que sea. Si la electrónica funciona de forma correcta el riesgo es mínimo, para ello es importante confiar en primeras marcas y evitar experimentos con marcas baratas.

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Yo en mi 900ss del 94 como la uso poco, siempre tenía que estar metiendo carga el día antes de cogerla, así que cuando la batería ya estaba en las últimas sustituí la que lleva de camión :smiley: por una de litio… lo del peso es asombroso le puedes quitar a la moto 4-5 kilos de peso… la durabilidad ya lo contaré lleva en la moto 8 meses y va bien.

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Gracias por el aporte Andrés. Es muy interesante.
…Aunque yo me cambie la moto antes de que agote la vida útil de la batería ;D

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Gracias por la información Andrés. Yo llevo Ballistic en dos motos, la 900ss del 2002 y la Multi 620, y hasta ahora todo perfecto. Se las puse en enero de 2013 y hasta ahora.
La 900ss la arranco poco y cada vez que lo hago arranca como un tiro. Cuando se ha llevado parada más de tres y cuatro meses le he puesto el cargador/balanceador para ver cómo estaba y la pérdida era ridícula. Lo único que me mosqueaba era el tema del calor en esta moto, pero por ahora bien.
La Multi620 es otra historia, es la moto de diario y la arranco al menos cuatro veces al día, tampoco me ha dado problema ninguno. En esta moto la batería está en un lateral y está más refrigerada, por lo que el calor no es tan excesivo, dentro de lo que cabe aquí en Sevilla.
Mi experiencia hasta ahora es muy buena, pero también he de decir que he visto frita una Ballistic en una Harley, estaba derretida.

Un saludo.

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Gracias MAESTRO, por poder aprender y aclarar un tema, que como bien dices, cada 2x3 se estaba planteando… :wink: Yo tengo de plomo actualmente, pero creo que cuando cambie batería me pasaré a la de LItio…

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Lo que no tengo claro es el cargador de batería que se puede usar con las de litio, en unos lados leo que los cargadores de toda la vida valen, pero en otros sitios dicen que tienen que ser específicos si no te las cargas ???

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Buen aporte!!! :wink:

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Un cargador electrónico convencional sirve.

Estas baterías necesitan de “balanceadores” para que sus celdas se alimenten todas por un igual y evitar posibles daños. Por eso ya incorporan circuitos de carga propios.

Si se dañasen con un cargador convencional, también se dañarían con la carga normal de la moto

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Un cargador electrónico convencional sirve.

Estas baterías necesitan de “balanceadores” para que sus celdas se alimenten todas por un igual y evitar posibles daños. Por eso ya incorporan circuitos de carga propios.

Si se dañasen con un cargador convencional, también se dañarían con la carga normal de la moto
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muy buena observacion :wink:

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Gran Aporte Andrés. Gracias! :wink:

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También seria justo decir, algunos problemas de las de ácido que no tienen las de litio, como es : el tener que añadir regularmente agua, lo que en mi caso por las motos que tengo, Vento y Road, es mas que superengorroso, los peligros del ácido que lo corroe todo si se derrama o sus vapores por el tubito de ventilación, una vez me cayó una al suelo, desde la altura donde va situada, unos40 cm., se rompió y no veas lo que pasó, y también que en la carfa, los gases que se desprenden son tóxicos e inflamables. Yo lo tengo claro, y parece que BaronRojo también, ya que la ha instalado en su 851, sería interesante su opinión.
Por descontado de que me explotase una de litio, no me lo creo.