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• 01.

  What happens if a battery is deeply discharged?

  If a battery is deeply discharged, that is, discharged beyond the minimum recommended charge level, several negative consequences may occur:
  ① Capacity loss: Deep discharge will cause permanent loss of battery capacity. This means that the battery will no longer be able to store power as it did before, thus reducing the overall range or operating time of the device or vehicle.
  ② Increased wear: Deep discharge accelerates the wear of the battery's internal components. For lithium-ion batteries, this causes degradation of electrode materials, resulting in reduced performance over time.
  ③ Risk of damage: Some batteries, especially lithium-ion batteries, may suffer irreversible damage if over-discharged. This may render the battery unusable or severely impair its ability to charge.
  ④ Difficulty in Charging: A deeply discharged battery may be difficult to charge when reconnected to a charger. This is because the battery voltage may drop too low for the charger to recognize, or the internal resistance may increase, resulting in reduced charging efficiency.
  ⑤ Overheating and safety risks: In extreme cases, attempting to charge a deeply discharged battery may cause overheating, leading to safety hazards such as thermal runaway, which may cause the battery to swell, leak, or even catch fire.
  ⑥ Shortened lifespan: Regular deep discharge can significantly shorten the overall lifespan of a battery. Most batteries are designed to operate within a specific charging range, and frequent deep discharges can cause the battery to exceed its optimal operating conditions.
  To avoid these issues, it’s important to monitor the battery’s charge level and recharge it before it gets too low. Many devices and electric vehicles have built-in battery management systems (BMS) that help prevent deep discharge by warning or shutting down the device before the battery becomes overly discharged.
  

  
  
• 02.

  What is self-discharge of EV battery?

  Self-discharge of electric vehicle batteries refers to the gradual loss of charge in a battery even when it is not in use.
  This occurs because chemical reactions inside the battery continue to occur, albeit at a slower rate, causing the battery's state of charge to decrease over time.
  ① Chemical properties: Self-discharge is inherent to the battery's chemical composition. Different types of batteries (e.g., lithium-ion, nickel-metal hydride) have different self-discharge rates.
  ② Self-discharge rate: The self-discharge rate of a battery depends on factors such as the battery type, battery age, temperature, and battery charge state. For example, lithium-ion batteries commonly used in electric vehicles generally have a lower self-discharge rate than other types of batteries.
  ③ Temperature effect: The higher the temperature, the higher the self-discharge rate. This is because the chemical reaction that causes self-discharge occurs faster at higher temperatures.
  ④ Battery Management System (BMS): Modern electric vehicles are equipped with a battery management system that helps minimize self-discharge by managing the battery's temperature and state of charge, but self-discharge cannot be completely eliminated.
  ⑤ Impact on electric vehicle owners: For electric vehicle owners, self-discharge means that the vehicle's battery loses some power even when the vehicle is parked and not in use. However, this loss is usually small over a short period of time. Over a longer period of time, such as weeks or months, self-discharge becomes more noticeable.
  Understanding self-discharge is important for managing the long-term health of an electric vehicle battery, especially if the vehicle is not driven frequently.
  
  
  
• 03.

  ¿Cuál es la diferencia entre una batería normal y una batería de vehículo eléctrico?

  Las principales diferencias entre las baterías normales (convencionales) y las baterías de vehículos eléctricos (VE) son:
  ① Química y composición:
  Baterías comunes: Generalmente se utilizan baterías de plomo-ácido o alcalinas. Las baterías de plomo-ácido son comunes en los vehículos y son relativamente baratas, pero tienen una densidad energética baja.
  Baterías de vehículos eléctricos: suelen utilizar baterías de iones de litio (Li-ion) o de fosfato de hierro y litio (LiFePO4). Estas baterías tienen una mayor densidad energética, una vida útil más prolongada y son más livianas que las baterías tradicionales.
  ② Densidad de energía:
  Baterías convencionales: tienen una menor densidad energética, lo que significa que almacenan menos energía para un peso y tamaño determinados.
  ③ Capacidad y tamaño:
  Batería normal: Generalmente tiene una capacidad menor (medida en amperios hora o Ah) y se utiliza para arrancar el automóvil y alimentar sus sistemas eléctricos.
  Baterías de vehículos eléctricos: tienen una mayor capacidad (medida en kilovatios-hora o kWh), lo que permite que el vehículo recorra largas distancias con una sola carga.
  ④ Velocidad de carga/descarga:
  Baterías convencionales: generalmente tienen tasas de carga y descarga más bajas y son adecuadas para arrancar el motor y hacer funcionar los sistemas eléctricos estándar del vehículo.
  Baterías de vehículos eléctricos: Se requieren altas tasas de carga y descarga para proporcionar la energía necesaria para la aceleración y para recargarse rápidamente, lo que requiere sistemas avanzados de gestión térmica para mantener un rendimiento óptimo.
  ⑤ Vida útil y durabilidad:
  Baterías comunes: Las baterías de plomo-ácido generalmente tienen una vida útil más corta y necesitan ser reemplazadas con mayor frecuencia.
  Baterías para vehículos eléctricos: diseñadas para durar más, generalmente con garantías de 8 a 10 años y funciones para administrar la salud y el rendimiento de la batería a lo largo del tiempo.
  ⑥ Costo:
  Baterías convencionales: gracias a una tecnología y materiales más sencillos, el precio es menor.
  Baterías de vehículos eléctricos: más caras debido a los materiales avanzados, la mayor densidad energética y la tecnología requerida para un rendimiento eficiente.
  ⑦ Impacto ambiental:
  Baterías normales: Las baterías de plomo-ácido pueden ser peligrosas debido al plomo y al ácido si no se reciclan adecuadamente.
  Baterías de vehículos eléctricos: Las baterías de iones de litio tienen un impacto ambiental menor que las baterías de plomo-ácido, pero su producción y eliminación aún deben gestionarse con cuidado para minimizar su impacto en el medio ambiente.
  Estas diferencias reflejan los requisitos especiales de los vehículos eléctricos en comparación con los vehículos convencionales, donde las baterías tradicionales son suficientes para sus necesidades de energía más simples.
  
• 04.

  ¿Qué se desgasta en las baterías de los vehículos eléctricos?

  Las baterías de los vehículos eléctricos (VE), principalmente las de iones de litio, se degradan con el tiempo debido a diversos factores, lo que hace que su capacidad y rendimiento disminuyan gradualmente. Estos son los componentes y procesos clave que contribuyen al desgaste de las baterías de los VE:
  ① Degradación de iones de litio:
  Recubrimiento de litio: durante la carga, especialmente a altas velocidades o bajas temperaturas, el litio se recubre con un recubrimiento sobre el ánodo en lugar de almacenarse en su interior. Este recubrimiento de litio reduce la cantidad de iones de litio disponibles para el almacenamiento de energía, lo que da como resultado una pérdida de capacidad.
  Degradación del electrolito: el electrolito facilita el movimiento de iones entre el ánodo y el cátodo, pero puede degradarse con el tiempo, especialmente a altas temperaturas. La degradación del electrolito puede formar depósitos sólidos que reducen aún más la eficiencia de la batería.
  ② Crecimiento de la capa SEI:
  Interfase electrolítica sólida (SEI): la capa SEI se forma en el ánodo durante los primeros ciclos de carga como barrera protectora. Si bien esta capa es esencial para el funcionamiento de la batería, crece con el tiempo, consume iones de litio y hace que la capacidad disminuya.
  ③ Desgaste de los electrodos:
  Degradación del ánodo y del cátodo: los materiales activos del ánodo y del cátodo (normalmente, grafito en el caso del ánodo y óxido de litio metálico en el caso del cátodo) se degradan con ciclos repetidos de carga y descarga. Los cambios estructurales en estos materiales reducen su capacidad de almacenar y liberar energía de manera eficiente.
  ④ Estrés por calor:
  Calor: Las baterías de los vehículos eléctricos generan calor durante su funcionamiento, especialmente cuando se cargan rápidamente o se usan con frecuencia. La exposición prolongada a altas temperaturas acelera las reacciones químicas y provoca el deterioro de los componentes de la batería, lo que provoca una pérdida más rápida de capacidad.
  Ciclos térmicos: el calentamiento y enfriamiento repetidos de las baterías pueden provocar estrés físico en los materiales, lo que genera microfisuras en los electrodos y degrada aún más el rendimiento de la batería.
  ⑤ Estrés mecánico:
  Expansión y contracción: Durante la carga y la descarga, los electrodos se expanden y contraen. Con el tiempo, esta tensión mecánica puede provocar que el material se agriete o se separe, lo que reduce la eficiencia y la capacidad de la batería.
  ⑥ Pérdida de la vía de conducción:
  Pérdida de contacto eléctrico: a medida que las baterías envejecen, algunos materiales activos pueden perder contacto con las vías conductoras (como los colectores de corriente), lo que reduce la capacidad de la batería para transferir energía de manera eficiente.
  
  Estos factores hacen que la capacidad de la batería para mantener la carga, suministrar energía y mantener el rendimiento general se degrade gradualmente. Si bien las baterías de vehículos eléctricos están diseñadas para durar muchos años y miles de ciclos de carga, estos mecanismos de desgaste son la razón por la que las baterías de vehículos eléctricos eventualmente deben reemplazarse o reutilizarse. Los avances en la tecnología de baterías y los sistemas de gestión térmica están diseñados para ralentizar estos procesos de degradación y extender la vida útil de las baterías de vehículos eléctricos.
  
• 05.

  ¿Las baterías de los vehículos eléctricos están selladas?

  Sí, las baterías de los vehículos eléctricos (VE) suelen estar selladas. El sellado de las baterías de los VE cumple varios propósitos importantes:
  ① Protección contra factores ambientales: La batería está sellada para evitar que factores externos como la humedad, el polvo y los residuos provoquen daños o reduzcan la eficiencia y la vida útil de la batería.
  ② Seguridad: El sellado ayuda a confinar las celdas de la batería y sus componentes, lo que reduce el riesgo de exposición a materiales peligrosos (como productos químicos dentro de las celdas de la batería). También ayuda a prevenir cortocircuitos y fugas térmicas que podrían provocar incendios.
  ③ Control de temperatura: muchas baterías de vehículos eléctricos están equipadas con sistemas de refrigeración o calefacción para mantener una temperatura de funcionamiento óptima. El sellado del paquete de baterías ayuda a garantizar la eficacia de estos sistemas de gestión térmica, manteniendo la batería dentro de un rango de temperatura seguro.
  ④ Integridad estructural: El gabinete sellado proporciona integridad estructural al paquete de baterías, protegiendo las celdas y los componentes individuales durante el funcionamiento normal y en caso de colisión.
  ⑤ Eficiencia: Los paquetes de baterías sellados evitan la contaminación que podría interferir con las conexiones eléctricas y el rendimiento de la batería, manteniendo así un rendimiento constante.
  Si bien las baterías de los vehículos eléctricos están selladas, su diseño también permite la ventilación segura de gases en caso de sobrepresión, lo que garantiza la seguridad sin comprometer la integridad del paquete de baterías.