04.05.2021 - Technische Universität Graz

Baterías de vehículos eléctricos: Cuanto más viejas son, más seguras son

Aprobación de los EVB para una segunda vida

Estudios realizados en la Universidad Técnica de Graz demuestran que cuanto más antigua es una batería de tracción de vehículos eléctricos (VE), menor es su peligrosidad. Ahora los investigadores y los socios de la industria quieren definir los parámetros para el uso posterior de las baterías desechadas.

En el marco del proyecto "SafeBattery", un equipo de la Universidad Tecnológica de Graz (TU Graz) lleva cuatro años investigando el comportamiento de las baterías de litio de los coches eléctricos bajo cargas de choque. "El rendimiento de las nuevas celdas de las baterías es ampliamente conocido, por lo que nos ocupamos de todo el ciclo de vida", explica el director del proyecto, Christian Ellersdorfer, del Instituto de Seguridad de los Vehículos. Junto con socios del sector como AVL, Audi y Daimler, se investigaron los escenarios que puede experimentar una batería a lo largo de su vida útil: por ejemplo, las vibraciones y fuertes aceleraciones provocadas por los baches de aparcamiento, los accidentes graves y la carga y descarga constantes de las baterías.

Cambios debidos a la carga y descarga

Con la ayuda de pruebas de choque, modelos de simulación y métodos de cálculo, los investigadores pudieron determinar que las vibraciones y aceleraciones apenas afectan al comportamiento de las baterías. Sin embargo, se observaron cambios mecánicos y eléctricos más significativos como resultado de la carga y descarga constantes de la batería. Las celdas de las baterías envejecidas de este modo tienen una mayor rigidez bajo carga mecánica. "Pero los cambios no significan necesariamente que las baterías se vuelvan más peligrosas con la edad. Al contrario. La suma de las influencias las hace más seguras con el paso del tiempo porque también pierden energía eléctrica", dice Ellersdorfer. Las investigaciones de Ellersdorfer y otros demuestran que las pilas con un contenido de capacidad muy reducido tienen un curso debilitado del llamado runaway térmico tras un cortocircuito interno. Así, el reducido potencial energético de las baterías envejecidas disminuye la probabilidad de que se produzcan incendios accidentales.

Beneficio para la industria del automóvil

Gracias a los resultados de la investigación, los fabricantes saben ahora lo que pueden esperar de una célula de batería. Esto permite diseñar con ahorro de material y mayor eficiencia, como explica Ellersdorfer: "Hasta ahora, la batería se instalaba de tal manera que se podían descartar las deformaciones en todos los escenarios imaginables. Ahora los fabricantes pueden aprovechar mejor el espacio de instalación. Y los controles de seguridad de una célula nueva son válidos durante toda la vida de la batería".

Aprobación de las EVB para una segunda vida

En la línea de tiempo de la vida de una batería, el consorcio SafeBattery va ahora un paso más allá. En el proyecto COMET SafeLIB, recientemente lanzado, se están examinando con mayor detalle los cambios en las baterías de tracción para vehículos eléctricos junto con otros socios (LIT Law LAB, Infineon, Fronius, Mercedes) para poder derivar factores de seguridad para su uso posterior. "Las baterías usadas con una capacidad de potencia del 80 por ciento ya no son adecuadas para los vehículos eléctricos, pero son muy apropiadas para el almacenamiento de energía estacionaria o para las máquinas herramienta. Por primera vez, determinamos parámetros de validez general en el ámbito de la seguridad", afirma Ellersdorfer al describir el proyecto.

Los investigadores utilizarán la única tecnología de banco de pruebas del mundo para la seguridad de las baterías en el Battery Safety Center de Graz, inaugurado a finales de 2020. Allí se podrá examinar la vida temprana de una célula de batería con un nivel de detalle sin precedentes. También se tiene en cuenta el marco jurídico de la reutilización (por ejemplo, la cuestión de la responsabilidad por daños indirectos). Además del llamado "estado de salud", que refleja la capacidad residual existente y el rendimiento de una célula de batería, en última instancia debe definirse un "estado de seguridad", mediante el cual puede evaluarse el estado de seguridad de una batería a lo largo de todo su ciclo de vida. SafeLIB tiene una duración de cuatro años y finaliza en 2025. La Agencia Austriaca de Fomento de la Investigación FFG financia el proyecto con un total de 6 millones de euros.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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