Las baterías que Toyota ha estado usando en autos híbridos durante 24 años se pueden actualizar antes de terminarlas. El primer modelo en llevar la nueva generación es el Aqua japonés (Prius C americano), y pronto se instalará en más modelos.
Desde el lanzamiento del primer Toyota Prius, volver 1997, la marca japonesa sigue confiando en la misma composición química, hidruro de níquel-metal o NiMh. Dependiendo del modelo, algunos híbridos no enchufables usan litio o NiMh, dependiendo de su peso y equipamiento. Son baterías muy adecuadas para híbridos.
Permiten muchas cargas y descargas rápidas, tienen muchos ciclos de vida, no necesitan almacenar mucha energía, se enfrían fácilmente, son más simples, más baratas, etc. En comparación con las baterías de litio, tienen menor densidad energética, por lo que almacenan la misma energía en un mayor volumen y masa.
Pero Toyota ha puesto en producción una mejora sustancial de sus baterías de NiMh, lanzándola en Toyota aqua. Este modelo, equivalente a Prius C de Estados Unidos, no tiene correspondencia en el mercado europeo. Lo más parecido que tenemos se llama Toyota Yaris. La innovación se llama Baterías bipolares NiMh.
Baterías de NiMh típicas (izquierda) frente a baterías de NiMh bipolares (derecha)
En el gráfico vemos a la izquierda la estructura típica de las celdas de la batería que venía usando. Cada celda tiene su ánodo y cátodo, y para cada una de ellas hay un colector. El diseño se ha optimizado para que los colectores unan dos celdas contiguas, por lo que el mismo colector tiene un cátodo y un ánodo al mismo tiempo.
Esto tiene dos beneficios directos. La primera es que la resistencia interna de las células se reduce a medida que hay más superficie, se puede lograr una carga / descarga mayor, hasta 1,5 veces más. Por otro lado, el tamaño está más optimizado, luego se pueden colocar 1.4 veces más celdas en el mismo espacio.
Combinando el efecto de las dos mejoras, puedes obtener el doble de potencia con baterías bipolares de NiMh en comparación con el diseño anterior. La química básica no ha cambiado. Si las baterías pueden entregar más energía, eso significa un rendimiento superior del sistema híbrido, y realmente se nota. No solo hay más poder, existen un poco mas de capacidad porque hay más celdas.
En las baterías Toyota NiMh, las celdas se apilan una encima de la otra. El diseño bipolar significa menos coleccionistas
El motor eléctrico puede empujar más fuerte desde bajas revoluciones, por lo que el conductor percibe un toque más de coche eléctrico, y también notas que el acelerador «te escucha» antes. En otras palabras, el Toyota Aqua se ha vuelto un poco más eléctrico, por lo que el motor de gasolina hace menos esfuerzo y consume menos, además hace menos ruido.
En segundo lugar, la asistencia del motor es más útil En un rango más amplio de velocidades, también aumenta la velocidad que se puede lograr sin ninguna intervención del motor de gasolina. De todos modos, a cualquier velocidad interviene el motor eléctrico. En conjunto, esto reduce emisiones y consumos.
Pero si hay menos resistencia, también se maximiza la eficiencia del frenado regenerativo. Toyota no ha aclarado si se puede lograr más desaceleración eléctrica, o si se recupera más energía con la misma desaceleración. Todo lo que se recupera se utiliza para acelerar y ahorrar trabajo en el motor de gasolina.
Esta mejora es potencialmente transferible a todos los híbridos de carga automática de la gama Toyota.Es decir, todos menos el RAV4 Plug-in y aquellos con solo baterías de litio. Considerando que Toyota vende alrededor de 2 millones de híbridos al año, mejorar la tecnología NiMh es muy positivo en un contexto en el que todos quieren litio en el aire.
El objetivo de Toyota para 2030 es vender 8 millones de autos electrificados al año, de los cuales 2 millones serán puramente eléctricos y el resto serán híbridos. Las baterías bipolares de NiMh se irán incorporando gradualmente en modelos nuevos o actualizados. También ahorrarás dinero con él, producir bipolares es más barato ya que son más simples y tienen menos componentes.
Ahora mismo hay un problema con la capacidad de producción de estas baterías que se irá solucionando poco a poco. Son fabricados por Toyota Industries Corp, una empresa afiliada al Grupo Toyota. Dado que los colectores bipolares también se pueden utilizar en baterías de litio, estos también se pueden mejorar más adelante, con las mismas ventajas mencionadas anteriormente.
Fuente: motorpuntoes