La creatividad como aliada - Negocios Baterileros

Hoy en día, cada vez resulta más necesario usar nuestra imaginación para el desarrollo de nuevos negocios. No hace falta estudiar ninguna carrera, pero sí dar soluciones a necesidades de forma creativa, viendo más allá de lo que generalmente conocemos. Os dejo un ejemplo, relacionado con  el mundo de las baterías, fragmento extraído del magnífico blog de Energicentro: Baterías y Energía, donde una idea innovadora resulta triunfar, y evidentemente si hasta bautizamos a los cargadores se denota que la ilusión es la base de la creatividad. Gracias Carlos por compartir esta gran historia:

Un señor me buscó, para consultarme sobre el negocio de alquiler de baterías y así cubrir la necesidad de poblaciones vecinas a Lima que no tenían luz. Una vela antes de la alza general de precios, costaba 20 céntimos. Con el alza, llegó a mas de dos soles. El planeaba alquilar la batería a 1 sol por día. La batería daría iluminación para un foco y un televisor. La batería se entregaría cargada, y una vez descargada, el usuario la llevaría a un punto de acopio cercano a su domicilio. El señor recogería las baterías descargadas y dejaría otras ya cargadas en los respectivos puntos de acopio.

Se echó pluma y comenzó el negocio, con 15 baterías (se vivían los días post alza). Pasó el tiempo y la flota de baterías creció hasta 800 unidades. Yo le dije al señor: Ninguna planta de baterías del Perú, procesa más de 300 unidades al día, y usted en su casa recarga más de 500 diarias. 

Yo le preparé cuatro cargadores para batería. Me invitaron a la ceremonia de bautizo de los mismos. Le pusieron un nombre a cada cargador, como si fueran toritos.

El señor actuó con honestidad. Se ganó a pulso la confianza de la gente. Fue nombrado padrino de innumerables ahijados, amén que siempre era considerado en las reuniones vecinales como uno más de ellos." 

Fuente: http://energicentro.blogspot.com.es/2013/04/carga-de-baterias.html

Las famosas baterías del BOEING 787

Por todos es sabido los últimos problemas de Boeing con las baterías de GS Yuasa (Subsidiaria de Lithium Energy Japan) debido a que han sufrido desde fugas de gas hasta incendio de la propia batería. Pues bien, la química de cátodo escogida por LEJ es óxido de cobalto, considerada una de las más inestables térmicamente y potencialmente más susceptibles de causar incidentes. Al parecer por lo que deduzco de la foto son 4 grupos de celdas cilindricas de 3,7 V 65 Ah, lo que nos da una tensión nominal de 60 V (suponiendo que vayan todas seriadas) y 65 Ah por cada batería, casi 4kWh. Actualmente estas celdas, si no existe ningún defecto de fabricación, deben de comportarse sin problema gracias a la electrónica que incorporan que no permite que alcancen voltajes ni temperaturas peligrosos para las mismas. Por ello la importancia de un sistema de control fiable. Pero, ¿cómo es posible que esto ocurra en un sector como la aviación donde los requisitos de seguridad son máximos?. El nivel de exigencia de estos sectores en cuanto a diseño de protecciones creo que es muy alto, incluyendo incluso redundancia en los microcontroladores que monitorizan las celdas, en los chipsets de control de comunicaciones e incluso en elementos de corte (MOSFETs, etc). Además, siendo una batería auxiliar...

Para vuestra información, esta química es también muy utilizada en ordenadores portátiles, gadgets y demás (seguramente un cm por debajo de donde estoy escribiendo esto tengo celdas 18650 de LiCo2O4) e incluso el TESLA Roadster utiliza esta química. Potencialmente inestable, pero con muchas y muy buenas prestaciones una vez bien controlada.

LEJ al parecer también fabrica las baterías para el Mitsubishi i-MieV.

Link de Yuasa con el DS de la batería
http://www.gsyuasa-lp.com/aviation-lithium-batteries

Link del fabricante
http://lithiumenergy.jp/en/index.html

Visteon lanza productos de gestión térmica para baterías de Litio-Ion en vehículos híbridos y eléctricos

VAN BUREN TOWNSHIP, Mich., 26 de septiembre de 2012 /PRNewswire/ -- -- Visteon Corporation (NYSE: VC), proveedor líder mundial del sector automotor, lanzó recientemente productos que contemplan distintos abordajes de la gestión térmica de baterías en varios vehículos eléctricos e híbridos nuevos.

Estas nuevas arquitecturas incluyen productos tales como intercambiadores de calor de contacto de baterías y enfriadores de baterías, diseñados para mantener las temperaturas dentro de rangos ajustados especificados por los fabricantes de automóviles. Esto permite un funcionamiento óptimo, extiende la vida útil de la batería y ayuda a mejorar la economía de combustible.

Para ver el artículo completo, ingrese a: http://www.prnewswire.com/news-releases/visteon-launches-thermal-management-products-for-lithium-ion-batteries-in-hybrid-and-electric-vehicles-171344231.html

FUENTE Visteon Corporation

La fábrica de baterías A123, en manos chinas

Hace tiempo que lo advertimos: las pocas ventas de coches eléctricos está causando graves problemas a los fabricantes de baterías. Si entonces hablábamos de Enerdel, que surte de baterías a los Think City, ahora es A123 quien se ha visto obligada a alcanzar un acuerdo con el conglomerado chino Wanxiang para no acabar cerrando el negocio.

Conocíamos a la empresa A123 por sus avances en innovación que permitirían reducir el coste de los coches eléctricos a la mitad. El mes pasado, advertían de que solamente tenían dinero para llegar a octubre, por lo que querían llegar a un acuerdo con la división de piezas de automóvil de Wanxiang. Se prevé cerrar a finales de año y proporcionará a A123 Systems el dinero necesario para sus operaciones en los próximos meses, y después dará aWanxiang la posibilidad de comprar garantías que se conviertan en acciones.

Ahora son los gobiernos de China y EE.UU. los que deben aprobar el acuerdo, Wanxiang conseguiría alrededor del 80% de propiedad por una inversión de 450 millones de dólares (364 millones de euros). No creemos que haya problemas del lado chino, pero sí del estadounidense. A123 Systems, que salió a bolsa en 2009, había conseguido alrededor de 200 millones de dólares (162 millones de euros) en capital de riesgo. Además, se le otorgó 249 millones de dólares (202 millones de euros) en una subvención federal de 2009 para construir una fábrica de baterías de ión-litio en Livonia, Michigan, y una planta de ensamblaje de baterías cerca de Romulus.

En Estados Unidos ya son muchos los que piensan que las joyas de la corona tecnológica de Estados Unidos se están comprando a precios de ganga. El representante Cliff Stearns de Florida, republicano y claramente crítico con las políticas de la administración de Obama para apoyar a las empresas de energía limpia, señaló en un comunicado que la transferencia de propiedad intelectual pagada con dinero de los contribuyentes a un país extranjero “plantea graves problemas de seguridad nacional”.

A123 Systems señala que el acuerdo es en el mejor interés de sus accionistas, sus empleados y su tecnología. Ser de propiedad mayoritaria de un conglomerado chino le da un mejor acceso al mercado de vehículos eléctricos de ese país. El dinero del Departamento de Energía, del que hasta ahora se ha gastado la mitad, aún se puede invertir solo en activos basados en EE.UU. “Estamos seguros del compromiso de Wanxiang hacia EE.UU. Creemos que nuestras operaciones seguirán creciendo aquí”, señala el gerente de marketing de A123 Systems, Dan Borgasano. ”

Los inversores asiáticos buscan  nuevas empresas de tecnología limpia desde hace algún tiempo, y parece que la tendencia podría acelerarse: El fabricante de baterías de ión-litio Boston Power cambió su base a China el año pasado y anunció un acuerdo con un fabricante de automóviles chino para la compra de sus paquetes de batería para vehículos eléctricos. Pero no solamente les interesan empresas de baterías para coches eléctricos: también han tomado participaciones en pequeñas empresas de energía solar y tecnologías de redes inteligentes y los combustibles fósiles.

Para las start-ups, asociarse con una gran empresa les ofrece clientes y fondos para seguir desarrollando su tecnología. Este dinero corporativo de las multinacionales está ayudando a llenar el vacío dejado por los capitalistas de riesgo que se van del sector de la energía, un campo con un uso intensivo de capital y de lento movimiento, no muy adecuado para el modelo de riesgo.

Fuente: http://noticias.coches.com/noticias-motor/la-fabrica-de-baterias-a123-en-manos-chinas/55519

Batería de ión-litio que se puede 'pintar' sobre cualquier superficie

La batería recargable creada en el laboratorio del científico de materiales de Rice, Pulickel Ajayan, consiste en capas pintadas con spray, cada una representando los componentes de una batería tradicional. La investigación aparece en la versión online de la revista de acceso abierto a informes científicos Nature.

"Esto significa que los envases tradicionales de las baterías han dado paso a un enfoque mucho más flexible que permite todo tipo de diseños nuevos y posibilidades de integración de dispositivos de almacenamiento," dijo Ajayan, profesor de Ingeniería Mecánica y Ciencia de los Materiales y de química en Rice. “Últimamente ha habido mucho interés en crear fuentes de energía con un factor de forma mejorada, y esto es un gran paso adelante en esa dirección.”

La autora principal Neelam Singh, una estudiante graduada en Rice, y su equipo pasaron horas laboriosas formulando, mezclando y probando pinturas para cada uno de los cinco componentes en capas - dos colectores de corriente, un cátodo y un ánodo y un separador de polímeros en el medio.

Los materiales fueron pintados con aerógrafo en azulejos de baño de cerámica, polímeros flexibles, vidrio, acero inoxidable e incluso una jarra de cerveza para ver cómo se conectaban con cada sustrato.
En el primer experimento, nueve baterías basadas en azulejos se conectaron en paralelo. Una de ellas fue cubierta con una celda solar que convierte la energía de una luz blanca de laboratorio. Cuando se cargaron al completo tanto por el panel solar y la corriente de la casa las baterías propulsaron por sí solas un conjunto de diodos emisores de luz que formaban la palabra "RICE" durante seis horas. Las baterías proporcionaron una velocidad constante de 2.4 voltios.

Los investigadores informaron de que las baterías pintadas a mano son notablemente consistentes en sus capacidades, con un 10% por encima o por debajo del objetivo. También se hicieron 60 ciclos de carga y descarga con tan sólo una pequeña gota de capacidad, dijo Singh.

Cada capa es un preparado optimizado. La primera, el colector de corriente positiva, es una mezcla de purificada de nanotubos de carbono con partículas negras de carbono dispersados en N metilpirrolidona. La segunda es el cátodo, que contiene óxido de cobalto litio, carbono y grafito ultrafino (UFG) en polvo en una solución de aglutinante. La tercera es la pintura separadora de polímeros de resina Kynar Flex, PMMA y dióxido de silicio dispersados en una mezcla de disolventes. La cuarta, el ánodo, es una mezcla de litio y óxido de titanio UFG en un aglutinante, y la capa final es el colector de corriente negativa, una pintura conductora de cobre disponible comercialmente diluida con etanol.

“La parte más dura fue conseguir estabilidad mecánica, y el separador tuvo un papel muy importante,” dijo Singh. “Encontramos que las capas de nanotubos y la del cátodo se pegaban muy bien, pero si el separador no estaba mecánicamente estable, se despegaría el sustrato. Añadiendo PMMA conseguimos la adherencia necesaria.” Una vez pintados, los azulejos y otros elementos fueron infundidos con el electrolito y después sellados térmicamente y cargados.

Singh dijo que las baterías se podían cargar fácilmente con una pequeña placa solar. También prevé la posibilidad de integrar las baterías pintables con las recientemente publicadas células solares pintables para crear una combinación almacenamiento de energía que sería difícil de superar. Tan buenas como son las baterías _ pintadas a mano, dijo, la ampliación de los métodos modernos mejorarán a pasos agigantados. "La pintura con aerógrafo ya es un proceso industrial, por lo que sería muy fácil de incorporar esto en la industria", dijo Singh.

Los investigadores de Rice han patentado la técnica, la cual continuarán mejorando. Singh dijo que están buscando electrolitos que harían que fuera más fácil crear este tipo de baterías al aire libre, y también prevén sus pilas como complemento junto a azulejos que se pueden configurar en cualquier número de formas. "Realmente lo considero un cambiador de paradigma", dijo.

Los co-autores del experimento son los estudiantes graduados Charudatta Galande y Akshay Mathkar, la alumna Wei Gao, que ahora es una investigadora postdoctoral en el Laboratorio Nacional de Los Álamos, y la investigadora científica Arava Leela Mohana Reddy, todos ellos de Rice. También la interna del Rice Quantum Institute Andrea Miranda, y Alexandru Vlad, un ex-investigador asociado en Rice, que ahora es un investigador postdoctoral en la Universidad Católica de Louvain, Bélgica.

El Consorcio de Energía Avanzada, las Asociaciones Nacionales de Ciencia de la Fundación para la Investigación Internacional y Educación, Laboratorios de Investigación del Ejército y Nanoholdings Inc. apoyaron la investigación.

Fuente: http://www.quecocheelectrico.com/documentos/informes/bateria-de-ion-litio-que-se-puede-pintar-sobre-cualquier-superficie

Nueva tecnología de A123Systems que reduce o elimina el acondicionamiento térmico

Parece ser que los nanofosfatos de hierro vuelven a la carga, ésta vez con una tecnología que dicen que no sólo reduce sino que no necesita acondicionamiento térmico...

Called Nanophosphate EXT™, the new technology is designed to significantly reduce or eliminate the need for heating or cooling systems, which is expected to create sizeable new opportunities within the transportation and telecommunications markets, among others.

"We believe Nanophosphate EXT is a game-changing breakthrough that overcomes one of the key limitations of lead acid, standard lithium ion and other advanced batteries," said David Vieau, CEO of the Waltham, Massachusetts-based firm.

"By delivering high power, energy and cycle life capabilities over a wider temperature range, we believe Nanophosphate EXT can reduce or even eliminate the need for costly thermal management systems, which we expect will dramatically enhance the business case for deploying A123's lithium ion battery solutions for a significant number of applications," he continued. "We continue to emphasize innovation with a commercial purpose, and we expect Nanophosphate EXT to strengthen our competitive position in existing target markets as well as create new opportunities for applications that previously were not possible to cost-effectively serve with lithium ion batteries."

Unlike lead acid or other advanced battery technologies, Nanophosphate EXT is designed to maintain long cycle life at extreme high temperatures and deliver high power at extreme low temperatures.

According to the testing performed to date at the Ohio State University's Center for Automotive Research (CAR) and the very low observed rate of aging, cells built with A123's Nanophosphate EXT are expected to be capable of retaining more than 90 percent of initial capacity after 2,000 full charge-discharge cycles at 45 degrees Celsius.

CAR has also starting testing the cold temperature performance of Nanophosphate EXT, which A123 expects will deliver a 20 percent increase in power at temperatures as low as minus 30 degrees Celsius.

"Based on our analysis, the performance of A123's new Nanophosphate EXT at high temperatures is unlike anything we've ever seen from lead acid, lithium ion or any other battery technology," said Dr. Yann Guezennec, senior fellow at CAR and professor of mechanical engineering at the Ohio State University.

"Nanophosphate EXT maintains impressive cycle life even at extreme high temperatures without sacrificing storage or energy capabilities, especially as compared with the competitive leading lithium ion technology that we used on our head-to-head testing," Guezennec said. "If our testing also validates the low-temperature power capabilities that A123's data is showing, we believe Nanophosphate EXT could be a game-changing battery breakthrough for the electrification of transportation, including the emerging micro hybrid vehicle segment."

Nanophosphate EXT is designed to extend these capabilities over a wider temperature range, enabling customers to deploy more advanced solutions that increase performance in applications that frequently experience battery cycling at extreme temperatures.

Because Nanophosphate EXT is designed to reduce or eliminate the need for costly thermal management, it is expected to deliver these performance advantages while also increasing reliability, minimizing complexity and reducing total cost of ownership (TCO) over the life of the battery system for a number of applications, including those within the transportation and telecommunications industries.

In addition, the company says, Nanophosphate EXT is expected to enable automakers to significantly reduce or completely eliminate active cooling systems in electric vehicle battery packs. A123 expects this to lower cost, reduce weight and improve reliability, providing automakers with a cost-effective solution that A123 believes will increases efficiency and minimize system complexity without sacrificing vehicle performance, battery life or driving range.

Strategy consultancy Roland Berger forecasts that the global automotive lithium ion battery market will reach more than $9 billion by 2015.

Fuente:
http://www.energias-renovables.com/articulo/a123-systems-introduces-gamechanging-lithium-ion-battery

¿Pueden ser competitivas las baterías de Plomo-ácido hoy en día?

La respuesta es SÍ. La batería de plomo-ácido es la más antigua recargable que existe en la actualidad. Inventado por el físico francés Gaston Planté en 1859, era la primera batería de plomo-ácido recargable para uso comercial. 150 años después, todavía no tenemos alternativas rentables para los coches, sillas de ruedas, scooters, carros de golf y los sistemas de UPS. La batería de plomo-ácido ha mantenido una gran cuota de mercado en determinadas aplicaciones, si la química de la batería fuese más reciente sería demasiado caro. La batería de Plomo-ácido no se presta a la carga rápida.

El tiempo de carga habitual es de 8 a 16 horas. Una carga periódica completamente saturada es esencial para prevenir la sulfatación de la batería, siempre se debe almacenar en un estado de carga. Dejar la batería en una condición de alta carga hace que aparezca la sulfatación y e imposibilita la recarga.

Encontrar el límite ideal de tensión de carga es crítico. Una de alta tensión (por encima de 2.40V/celda) produce un buen rendimiento de la batería, pero acorta la vida util debido a la corrosión de la rejilla en la placa positiva. Un límite de baja tensión está sujeto a la sulfatación en la placa negativa. El dejar la batería en carga de flotación por un tiempo prolongado no causará daño.

A la batería de plomo-ácido no le gustan los ciclos de descarga de profundidad. Una descarga completa causa tensión adicional y cada ciclo le roba vida a la batería en algunos servicios. Este desgaste hacia abajo característica también se aplica a otras baterias químicas en diversos grados. Para evitar que la batería seestrése a través de descargas profundas repetitivas, es recomendable una batería más grande. La batería de plomo-ácido es barata, pero los gastos de funcionamiento puede ser mayores que un sistema basado en niquel-cadmio si se requieren repetitivos ciclos completos.

Dependiendo de la profundidad de la descarga y la temperatura de funcionamiento, las baterías selladas de plomo-ácido proporcionan de 200 a 300 ciclos de descarga/carga. La razón principal de su ciclo de vida relativamente corto es la corrosión de la rejilla del electrodo positivo, el agotamiento de la materia activa y la expansión de las placas positivas. Estos cambios son más frecuentes a temperaturas de funcionamiento más elevados. La recarga cíclica no previene o revierte la tendencia.

La batería de plomo-ácido tiene una de las densidades de energía más baja, por lo que es inadecuada para dispositivos portátiles. Además, el rendimiento a bajas temperaturas es marginal. La auto-descarga es de aproximadamente 40% por año, una de las mejores en las baterías recargables. En comparación con el níquel-cadmio esta cantidad de auto-descarga es de tres meses. El alto contenido de plomo hace que el plomo-ácido sea hostil con el medio ambiente.

Espesor de la placa

La vida útil de una batería de plomo-ácido puede, en parte, ser medido por el espesor de las placas positivas. El grueso de las placas, proporciona una vida más larga. Durante la carga y descarga, el plomo en las placas se come poco a poco de distancia y el sedimento cae al fondo. El peso de una batería es una buena indicación del contenido de plomo y la esperanza de vida.

Las placas de baterías de arranque del automóvil tienen alrededor de 0.040 “(1 mm) de espesor, mientras que la típica batería de carro de golf que tienen placas que se encuentran entre 0.07-0.11″ ( 1.8-2.8mm) de espesor. Las baterías de carretillas elevadoras pueden tener placas que superan los 0.250 “(6mm). La mayoría de las baterías industriales inundadas de ciclo profundo utilizan placas de plomo-antimonio. Esto mejora la vida de la placa, pero aumenta la pérdida de agua y gases.

Selladas de plomo-ácido

Durante la década de los 1970, los investigadores desarrollaron una batería de plomo-ácido libre de mantenimiento que puede funcionar en cualquier posición. El electrolito líquido es gelificado en separadores humedecido y sellado. Las válvulas de seguridad permiten la ventilación durante la carga, descarga y cambios de presión atmosférica.

Impulsados por diferentes necesidades de mercado, sugieron dos sistemas de plomo-ácido: La bateria sellada de plomo-ácido pequeña (SLA), también conocido bajo el nombre de Gelcell, y la más grande con válvula regulada de plomo-ácido (VRLA). Ambas baterías son similares. Los ingenieros pueden argumentar que en la batería sellada de plomo  la palabra “ácido” es un término equivocado porque no hay batería recargable que pueda estar totalmente sellada.

A diferencia de las baterías de plomo-ácido inundadas, las SLA y VRLA están diseñadas con un exceso de voltaje de bajo potencial para evitar que la batería alcance su potencial de generación de gas durante la carga porque la carga en exceso podría causar desprendimiento de gases y el agotamiento del agua. En consecuencia, estas baterías no se pueden cargar a su máximo potencial. Para reducir la sequedad, las baterías selladas de plomo-ácido de calcio utilizan plomo en lugar de la de plomo-antimonio.

La temperatura óptima de funcionamiento  de la batería de plomo-ácido es de 25 ° C (77 F *). A temperatura elevada reduce la longevidad. Como pauta, cada 8 º C (15 F *) de aumento de la temperatura reducirá la duración de la batería en la mitad. Una VRLA, que duraría 10 años a 25 ° C (77 F *), sólo será buena para 5 años en caso de operar a 33 * C (95 F *). En teoría, la misma batería duraría un poco más de un año a una temperatura del desierto de 42 ° C (107 * F).

Las baterías selladas de plomo-ácido están catalogadas en unas 5 horas (0,2) y 20 horas (0.05C) de descarga. Los tiempos más largos de descarga realizan lecturas de mayor capacidad debido a las menores pérdidas. La batería de plomo-ácido trabaja bien con las corrientes de carga alta.

Baterías con separador de vidrio absorbente  (AGM)

La AGM es un nuevo tipo de baterías selladas de plomo-ácido que utiliza esteras de vidrio de absorción entre las placas. Está sellada, libre de mantenimiento y las placas están rígidamente montadas para resistir grandes choques y vibraciones. Casi todas las baterías AGM son recombinantes, lo que significa que pueden recombinarse con el 99% del oxígeno y el hidrógeno. Casi no hay pérdida de agua.

Las tensiones de carga son las mismas que para otras baterías de plomo ácido.

Incluso en condiciones de sobrecarga grave, realiza la emisión de hidrógeno por debajo del 4% fijado para los aviones y los espacios cerrados. La baja auto-descarga de 1.3% por mes, permite el almacenamiento a largo plazo antes de recargar. Los costes de AGM son el doble que el de la versión inundadas de la misma capacidad. Debido a la durabilidad, los coches alemánes de alto rendimiento utilizan baterías AGM en favor del tipo de inundación.

Ventajas

* Asequible y fácil de fabricar.

* Maduras, fiables y bien entendidos de tecnología – cuando se usa correctamente, el plomo-ácido es durable y ofrece un servicio confiable.

* La auto-descarga se encuentra entre los más bajos de los sistemas de batería recargable.

* Capaz de alta las tasas de descarga.

Limitaciones

* Densidad de energía baja – de peso insuficiente a los límites de relación de uso de la energía para aplicaciones estacionarias y de ruedas.

* No se puede almacenar en una condición de alta – el voltaje de la célula no debe caer por debajo de 2.10V.

* Permite sólo un número limitado de ciclos de descarga completa – adecuado para aplicaciones de espera que requieren descargas profundas sólo ocasional.

* Contenido de plomo y el electrolito de la batería hostiles para el medio ambiente.

* Restricciones de transporte de plomo-ácido inundadas, hay preocupaciones ambientales sobre los vertidos.

* Fugas térmicas puede ocurrir si son indebidamente percibidas.

Fuente: http://blog.technosun.com/?p=2513