Blue Solutions y AVL prueban la seguridad de las baterías de estado sólido

Blue Solutions y AVL han finalizado un programa de desarrollo conjunto para evaluar la seguridad de una nueva generación de baterías de estado sólido. El trabajo se centró en el comportamiento de las celdas bajo altas presiones, en la prevención de la propagación térmica y en la preparación de esta tecnología para su producción en serie.

El desarrollador francés de baterías de estado sólido Blue Solutions y el especialista en ingeniería austriaco AVL han completado una evaluación conjunta de seguridad de las celdas de batería de próxima generación de Blue Solutions. El programa se centró en identificar y mitigar los riesgos potenciales antes de la producción a escala industrial de esta tecnología.

Para respaldar la evaluación, los socios combinaron la tecnología de celdas de Blue Solutions con la experiencia en simulación, pruebas y validación de AVL. El programa analizó el comportamiento de las celdas bajo una presión interna creciente, su estabilidad mecánica y una serie de escenarios de estrés y fallo.

La batería de estado sólido de próxima generación de Blue Solutions utiliza un ánodo de litio-metal, entre otras tecnologías innovadoras. En comparación con las celdas de litio-ion actuales, este diseño de celda promete una mayor densidad energética, pero también plantea nuevos desafíos de ingeniería, especialmente en cuanto al control de la presión interna de la celda y al diseño de la estructura mecánica del sistema de baterías en su conjunto.

Un enfoque clave del programa fue la propagación térmica, es decir, la expansión de un evento térmico desde una celda defectuosa o sobrecalentada a las celdas vecinas. En el peor de los casos, tal fallo puede desencadenar una reacción en cadena en todo el paquete de baterías. Según Blue Solutions y AVL, el programa demostró que este riesgo puede reducirse mediante un desarrollo basado en simulaciones, un diseño de celdas optimizado desde el punto de vista de la presión y una arquitectura de sistema de baterías orientada a la seguridad.

Los socios indicaron que los resultados de las simulaciones y la validación fueron positivos y consistentes. Según el anuncio conjunto, la tecnología cumple con los requisitos esenciales de la norma obligatoria china GB 38031-2020 sobre seguridad de baterías. Esta regulación establece requisitos de seguridad para las baterías de tracción utilizadas en vehículos eléctricos e incluye pruebas a nivel de celda, paquete de baterías y sistema.

“Trabajar con la última tecnología de baterías de estado sólido de Blue Solutions representa un paso importante hacia adelante para AVL”, dijo Paul Schiffbänker, Director de Desarrollo de Baterías en AVL. “No solo profundiza nuestro conocimiento sobre las características específicas de seguridad de esta química de próxima generación, sino que también impulsa activamente el desarrollo adicional de nuestras metodologías de seguridad y soluciones de diseño de baterías”.

Al mismo tiempo, los socios buscan mantener la alta densidad energética de las celdas. Blue Solutions y AVL apuntan a una densidad energética volumétrica hasta un 25 por ciento mayor que las baterías comparables basadas en celdas de iones de litio NMC, lo que permite almacenar más energía en el mismo espacio de instalación. También esperan que la densidad energética gravimétrica, que mide el almacenamiento de energía en relación con el peso de la batería, mejore en un 13 por ciento.

“Desde modelos avanzados de predicción basados en simulaciones hasta nuevos enfoques de validación y evaluación, esta colaboración nos permite integrar sistemáticamente la seguridad en el desarrollo de futuros sistemas de baterías de alta energía desde el principio mismo”, agregó Schiffbänker.

Olivier Caumont, director de Sistemas de Baterías en Blue Solutions, considera que este programa es una confirmación de la preparación del concepto para el mercado. “La visión y maestría de [AVL] en múltiples sectores, combinadas con nuestra amplia experiencia en la fabricación de baterías de estado sólido e integración de paquetes, incluidos los aspectos de seguridad, térmicos o mecánicos, nos ha permitido confirmar que nuestra solución está completamente alineada con las necesidades del mercado y es capaz de cumplir con los requisitos de seguridad más estrictos”.

Blue Solutions está desarrollando actualmente la cuarta generación de su tecnología de baterías de estado sólido. La empresa ya colabora con varios socios para evaluar posibles aplicaciones y planea comercializar esta tecnología en automóviles de pasajeros para finales de la década. Los resultados del programa conjunto de seguridad se presentarán en conferencias internacionales y eventos de la industria de las baterías.