Especificaciones reales de la batería del Nissan Leaf

La batería del Nissan Leaf, de 40 kWh, cuenta en su interior con 192 celdas, las mismas que la de 30 kWh de la versión anterior. Sin embargo su densidad de energía volumétrica y gravimétrica  ha aumentado significativamente: 460 Wh/l y 224 Wh/kg.

Junto a la nueva versión del Nissan Leaf el fabricante presentó una nueva batería que eleva la capacidad de la anterior desde los 30 kWh hasta los 40 kWh gracias a una mayor densidad de energía de sus celdas.

Esta batería incorpora una nueva química con un cátodo de níquel, manganeso, cobalto (NMC), nueva disposición de los módulos y celdas laminadas NCM622 (60% de níquel, 20% de cobalto y 20% de manganeso). Con tan solo 10 kilogramos más de peso y en el mismo tamaño, se logra un 25% más de capacidad. No se ha incorporado ningún sistema de refrigeración específico, es decir que se refrigera por aire. Sigue siendo fabricada en las tres factorías de Nissan en el mundo.

En el Leaf cada paquete de baterías tiene 24 módulos y cada módulo 8 celdas. La batería del Leaf de 2011 de 24 kWh se lanzó con el doble de módulos, 48 y cada módulo con 4 celdas. En total 192 celdas con un voltaje de 3,75 V y 35,5 Ah (192 x 3,75 V x 35,5 Ah = 23,4 kWh). Sin embargo, cuando Nissan lanzó la batería de 30 kWh, la cantidad de módulos se redujo a la mitad, para aumentar aún más la densidad de energía.

La batería de 40 kWh utiliza 24 módulos de 8 celdas cada uno, con una configuración interna 4s2p. Es decir, en cada módulo existen 4 pares de celdas conectados en serie. Cada par de celdas lo está en paralelo. Eso nos da un total de 192 celdas en la batería, con una configuración global 96s2p (24s4s2p).

Cada una de las celdas funciona a un voltaje de 3,65 V y tiene una carga eléctrica de 56,3 Ah con los que se obtienen los 40 kWh de capacidad (192 x 3,65 V x 56,3 Ah = 39,46 kWh). Esto quiere decir que no todos son útiles ya que de los 40 kWh un porcentaje se utilizará de reserva de batería para protegerla de las cargas y descargas profundas. La densidad de energía volumétrica obtenida es de 460 Wh/l y la gravimétrica 224 Wh/kg, unas cifras bastante impresionantes.

La de 60 kWh ya está en proceso de pruebas y se fabricará en las mismas instalaciones que la de 40 kWh en un empaquetamiento idéntico a las anteriores de 30, 24 kWh y 40 kWh que le permitirán ocupar el mismo espacio. En su interior podrían modificarse las celdas y el proveedor. El nombre de LG Chem parece destacarse en esta carrera. LG Chem comenzará la industrialización de sus nuevas células NCM 811 este mismo año (80% de níquel, 10% de cobalto y 10% de manganeso).