Baterías de scooter eléctrico
A batería é o "depósito de combustible" do teu escúter eléctrico. Almacena a enerxía que consumen o motor de corrente continua, as luces, o controlador e outros accesorios.

A maioría dos patinetes eléctricos teñen algún tipo de batería baseada en ións de litio debido á súa excelente densidade de enerxía e lonxevidade. Moitos patinetes eléctricos para nenos e outros modelos económicos conteñen baterías de chumbo-ácido. Nun patinete, a batería está feita de celas individuais e compoñentes electrónicos chamados sistema de xestión da batería que o mantén funcionando de forma segura.
As baterías máis grandes teñen máis capacidade, medida en vatios-hora, e permiten que unha scooter eléctrica viaxe máis lonxe. Non obstante, tamén aumentan o tamaño e o peso da scooter, o que a fai menos portátil. Ademais, as baterías son un dos compoñentes máis caros da scooter e o custo total aumenta en consecuencia.

Tipos de baterías
As baterías dos patinetes eléctricos están feitas de moitas celas individuais. Máis concretamente, están feitas de celas 18650, unha clasificación de tamaño para baterías de ións de litio (Li-Ion) con dimensións cilíndricas de 18 mm x 65 mm.

Cada cela 18650 dunha batería é bastante pouco impresionante: xera un potencial eléctrico de ~3,6 voltios (nominal) e ten unha capacidade duns 2,6 amperios hora (2,6 A·h) ou uns 9,4 vatios hora (9,4 Wh).

As celas da batería funcionan desde 3,0 voltios (0 % de carga) ata 4,2 voltios (100 % de carga).

Ión de litio
As baterías de ións de litio teñen unha excelente densidade de enerxía, a cantidade de enerxía almacenada en función do seu peso físico. Tamén teñen unha excelente lonxevidade, o que significa que se poden descargar e recargar ou "ciclar" moitas veces e aínda así manter a súa capacidade de almacenamento.

En realidade, o termo «ión de litio» fai referencia a moitas combinacións químicas de baterías que inclúen ións de litio. Aquí tes unha breve lista:

Óxido de litio e manganeso (LiMn2O4); tamén coñecido como IMR, LMO, litio-manganeso
Níquel-manganeso-litio (LiNiMnCoO2); tamén coñecido como INR, NMC
Óxido de litio, níquel e cobalto e aluminio (LiNiCoAlO2); tamén coñecido como NCA, Li-aluminio
Óxido de litio, níquel e cobalto (LiCoO2); tamén coñecido como NCO
Óxido de litio e cobalto (LiCoO2); tamén coñecido como ICR, LCO, litio-cobalto
Fosfato de ferro e litio (LiFePO4); tamén coñecido como IFR, LFP, fosfato de litio
Cada unha destas composicións químicas de batería representa un compromiso entre seguridade, lonxevidade, capacidade e saída de corrente.

Litio e manganeso (INR, NMC)
Afortunadamente, moitos scooters eléctricos de calidade empregan a química de batería INR, unha das máis seguras. Esta batería ofrece unha alta capacidade e corrente de saída. A presenza de manganeso reduce a resistencia interna da batería, o que permite unha saída de corrente elevada mentres se manteñen baixas temperaturas. En consecuencia, isto reduce as posibilidades de fugas térmicas e incendios.

Algúns scooters eléctricos con química INR inclúen os modelos WePed GT 50e e Dualtron.

Chumbo-ácido
O chumbo-ácido é unha química de baterías moi antiga que se atopa habitualmente nos coches e nalgúns vehículos eléctricos máis grandes, como os carrinhos de golf. Tamén se atopa nalgúns patinetes eléctricos; sobre todo, nos patinetes infantís baratos de empresas como Razor.

As baterías de chumbo-ácido teñen a vantaxe de seren baratas, pero sofren dunha densidade de enerxía moi baixa, o que significa que pesan moito en comparación coa cantidade de enerxía que almacenan. En comparación, as baterías de ións de litio teñen unha densidade de enerxía aproximadamente 10 veces maior en comparación coas baterías de chumbo-ácido.

Paquetes de baterías
Para construír unha batería con centos ou miles de vatios-hora de capacidade, moitas celas individuais de ións de litio 18650 móntanse xuntas nunha estrutura similar a un ladrillo. A batería, similar a un ladrillo, está monitorizada e regulada por un circuíto electrónico chamado sistema de xestión de baterías (BMS), que controla o fluxo de electricidade que entra e sae da batería.
As celas individuais da batería están conectadas en serie (de extremo a extremo) o que suma as súas voltaxes. Así é como é posible ter scooters con baterías de 36 V, 48 V, 52 V, 60 V ou incluso máis grandes.

Estes fíos individuais (moitas baterías en serie) conéctanse entón en paralelo para aumentar a corrente de saída.

Axustando o número de celas en serie e paralelo, os fabricantes de scooters eléctricos poden aumentar a tensión de saída ou a corrente máxima e a capacidade en amperios por hora.

Cambiar a configuración da batería non aumentará a enerxía total almacenada, pero permite que unha batería ofreza unha maior autonomía e unha menor voltaxe e viceversa.

Voltaxe e % restante
Cada cela dunha batería funciona xeralmente desde 3,0 voltios (0 % de carga) ata 4,2 voltios (100 % de carga).

Isto significa que unha batería de 36 V (con 10 baterías en serie) funciona desde 30 V (0 % de carga) ata 42 voltios (100 % de carga). Podes ver como a porcentaxe restante se corresponde coa tensión da batería (algúns escúteres móstrano directamente) para cada tipo de batería na nosa táboa de tensión da batería.

caída de tensión
Todas as baterías sofren un fenómeno chamado caída de tensión.

A caída de tensión está causada por varios efectos, como a química dos ións de litio, a temperatura e a resistencia eléctrica. Sempre resulta nun comportamento non lineal da tensión da batería.

En canto se aplica unha carga á batería, a tensión cae instantaneamente. Este efecto pode levar a unha estimación incorrecta da capacidade da batería. Se estiveses a ler directamente a tensión da batería, pensarías que perdiches instantaneamente o 10 % ou máis da túa capacidade.

Unha vez retirada a carga, a tensión da batería volverá ao seu nivel real.

A caída de tensión tamén se produce durante a descarga prolongada da batería (como durante unha viaxe longa). A química do litio da batería tarda algún tempo en alcanzar a velocidade de descarga. Isto pode provocar que a tensión da batería caia aínda máis rapidamente durante o final dunha viaxe longa.

Se se deixa repousar a batería, volverá ao seu nivel de tensión verdadeiro e preciso.

Clasificacións de capacidade
A capacidade da batería dun patinete eléctrico mídese en unidades de vatios-hora (abreviado Wh), unha medida de enerxía. Esta unidade é bastante doada de entender. Por exemplo, unha batería cunha capacidade de 1 Wh almacena enerxía suficiente para subministrar un vatio de potencia durante unha hora.

Unha maior capacidade enerxética significa unha maior cantidade de vatios por hora da batería, o que se traduce nunha maior autonomía para o scooter eléctrico, para un tamaño de motor determinado. Un scooter medio terá unha capacidade duns 250 Wh e poderá percorrer uns 16 quilómetros a unha media de 24 quilómetros por hora. Os scooters de rendemento extremo poden ter unha capacidade que chega aos miles de vatios por hora e unha autonomía de ata 96 quilómetros.

Marcas de baterías
As celas individuais de ións de litio nunha batería de patinete eléctrico son fabricadas só por un puñado de empresas de renome internacional. As celas de maior calidade son fabricadas por LG, Samsung, Panasonic e Sanyo. Este tipo de celas adoitan atoparse só nas baterías de patinetes de gama alta.

A maioría dos patinetes eléctricos económicos e para diariamente aloxados teñen baterías feitas con celas xenéricas fabricadas en China, que varían moito en calidade.

A diferenza entre as scooters con celas de marca e as xenéricas chinesas é unha maior garantía de control de calidade con marcas establecidas. Se iso non está dentro do teu orzamento, asegúrate de mercar unha scooter dun fabricante de renome que use pezas de calidade e teña boas medidas de control de calidade (QC) implementadas.

Algúns exemplos de empresas que probablemente teñan un bo control de calidade son Xiaomi e Segway.

Sistema de xestión de baterías
Aínda que as celas de ións de litio 18650 teñen vantaxes sorprendentes, son menos tolerantes que outras tecnoloxías de baterías e poden explotar se se usan incorrectamente. É por esta razón que case sempre se montan en paquetes de baterías que teñen un sistema de xestión de baterías.

O sistema de xestión da batería (BMS) é un compoñente electrónico que supervisa a batería e controla a carga e a descarga. As baterías de ións de litio están deseñadas para funcionar entre 2,5 e 4,0 V aproximadamente. A sobrecarga ou a descarga completa pode acurtar a vida útil da batería ou provocar condicións de fuga térmica perigosas. O BMS debería evitar a sobrecarga. Moitos BMS tamén cortan a alimentación antes de que a batería se descargue completamente para prolongar a súa vida útil. A pesar disto, moitos condutores aínda coidan das súas baterías sen descargalas nunca por completo e tamén usan cargadores especiais para controlar con precisión a velocidade e a cantidade de carga.

Os sistemas de xestión de baterías máis sofisticados tamén monitorizarán a temperatura do paquete e activarán un corte se se produce un sobrequecemento.

Tarifa C
Se estás a investigar sobre a carga de baterías, é probable que atopes a taxa C. A taxa C describe a rapidez coa que a batería se carga ou descarga completamente. Por exemplo, unha taxa C de 1 °C significa que a batería se carga nunha hora, 2 °C significaría que se carga completamente en 0,5 horas e 0,5 °C significaría que se carga completamente en dúas horas. Se cargases completamente unha batería de 100 A·h cunha corrente de 100 A, tardaría unha hora e a taxa C sería de 1 °C.

Duración da batería
Unha batería de ións de litio típica poderá soportar entre 300 e 500 ciclos de carga/descarga antes de diminuír a súa capacidade. Para un escúter eléctrico medio, isto equivale a entre 3000 e 16 000 quilómetros! Ten en conta que «diminuír a capacidade» non significa «perder toda a capacidade», senón unha caída notable do 10 ao 20 % que seguirá empeorando.

Os sistemas modernos de xestión de baterías axudan a prolongar a vida útil da batería e non deberías preocuparte demasiado por coidala.

Non obstante, se queres alongar a duración da batería o máximo posible, hai algunhas cousas que podes facer para superar os 500 ciclos. Entre elas están:

Non gardes o scooter completamente cargado nin co cargador conectado durante períodos prolongados.
Non gardes o patinete eléctrico completamente descargado. As baterías de ións de litio degradábanse cando baixan de 2,5 V. A maioría dos fabricantes recomendan gardar os patinetes cun 50 % de carga e recargalos ata este nivel periodicamente para o almacenamento a moi longo prazo.
Non fagas funcionar a batería da scooter a temperaturas inferiores a 0 °C nin superiores a 53 °C.
Carga a túa scooter a unha taxa C máis baixa, é dicir, carga a batería a unha taxa menor en relación coa súa capacidade máxima para preservar/mellorar a duración da batería. Cargar a unha taxa C inferior a 1 é o ideal. Algúns dos cargadores máis sofisticados ou de alta velocidade permítenche controlar isto.
Máis información sobre como cargar un patinete eléctrico.

Resumo

A principal conclusión aquí é non abusedes da batería e durará toda a vida útil do patinete. Escoitamos a todo tipo de xente falar dos seus patinetes eléctricos avariados e raramente é un problema coa batería!