Conocer el SoH (Estado de Salud de la batería) es una demanda cada vez más popular de los usuarios

El SoH (State of Health, o Estado de Salud de la batería) Se mide en porcentaje como la capacidad máxima que la batería es capaz de suministrar en un momento dado frente a la capacidad máxima que era capaz de suministrar al inicio de su vida útil.

Existen 2 motivos principales por los que se produce el envejecimiento o pérdida de capacidad en las baterías:

• Envejecimiento natural: Este tipo de envejecimiento está relacionado con el paso del tiempo y ocurre incluso cuando la batería no está siendo utilizada. Se produce principalmente por la formación de una interfase sólida entre el electrodo y el electrolito. Es de tipo químico. Está relacionado con la temperatura y el estado de carga de la batería.
• Envejecimiento por uso: Es el envejecimiento que se produce en la batería como consecuencia de su uso, por carga y descarga de la misma. Además de depender de la temperatura y el estado de carga a la que se encuentre la batería, este tipo de envejecimiento también se verá fuertemente relacionado la corriente a la cual se cargue y se descargue. Cuanta mayor corriente pase por la batería, se observará un envejecimiento más acelerado de la misma.

Existen diversas prácticas que aceleran el envejecimiento de las baterías de litio y, por tanto, la disminución de su vida útil, entre ellas se encuentran:

• Velocidad de carga y descarga: cargar o descargar por encima de las intensidades máximas recomendadas por el fabricante de las celdas producen un envejecimiento prematuro de la batería. Estas corrientes elevadas provocan reacciones químicas indeseadas y permanentes y aumento de la resistencia interna de la batería.
• Sobrecarga de la batería. Cargar la batería por encima de su capacidad nominal también provoca efectos que disminuyen la vida de la misma.
• Aplicar voltajes elevados. Cuando se carga la batería con voltajes superiores a los indicados por el fabricante envejecerá prematuramente las celdas. Por ejemplo, en el caso de las celdas de LFP el voltaje límite de carga es de aproximadamente 3,6V por celda.
• Profundidad de descarga. La realización de descargas profundas envejecerá prematuramente la batería.

Diferencia entre SoC y SoH

El envejecimiento o pérdida de capacidad de la batería se produce por 4 efectos físicos/químicos:

• Pérdida de iones de litio.
• Pérdida de material activo en el cátodo/ánodo
• Pérdida de electrolito
• Aumento de la resistencia interna de la batería

Existen variables que influyen en la medición del SoH en el que se encuentra una batería en un momento determinado, así:

• Temperatura a la que se encuentre la batería. Así, temperaturas superiores o inferiores a las de “trabajo” especificadas por el fabricante de las celdas harán que la capacidad de la batería sea diferente a la esperada y, por tanto, su SoH será diferente del 100%.
• Velocidad de carga/descarga de la batería. Cuando se sobrepasan las velocidades de carga y/o descarga de la batería especificadas por el fabricante de las celdas, el SoH medido será inferior al esperado.
• Sobrecarga de la batería. Si la batería es sobrecargada, en función del método de cálculo empleado para estimar el SoH de la misma el dato obtenido podría ser erróneo. Por ejemplo, si se emplea el método de carga y descarga completa.

Principalmente hay 2 métodos para calcular el estado de salud de la batería de litio:

• Métodos basados en modelos matemáticos. Entre ellos están los modelos de circuito eléctrico equivalente, modelo electroquímico o el modelo analítico de integración de la intensidad (Coulom).
• Métodos basados en medición de datos. El más popular es el método de medición física de la capacidad real que tiene la batería en un momento determinado frente a la que tenía siendo nueva. Este es uno de los métodos más fiables, pero requiere de cargar y descargar la batería de forma controlada, por lo que no se puede hacer mientras se usa.

Si tienes problemas con la medición del SoH de tus baterías de litio contacta con nosotros, estaremos encantados en ayudarte.