Las nuevas directrices de diseño tienen como objetivo hacer que las baterías sean más seguras y sostenibles
Foto: Mercedes-Benz (imagen simbólica)
Dentro del proyecto de investigación E-Track, el Instituto de Seguridad Vial de la TU Graz, junto con el Instituto de Ciencias de los Sistemas Ambientales de la Universidad de Graz y socios industriales, ha desarrollado directrices de diseño sólidas que tienen como objetivo hacer que los sistemas de baterías sean más seguros, sostenibles y económicos.
“Sin estándares de diseño unificados, los equipos de emergencia a menudo se enfrentan a grandes desafíos en situaciones críticas, ya que es difícil evaluar la estructura y el comportamiento de los sistemas de baterías. Al mismo tiempo, perdemos recursos valiosos cuando las baterías no pueden ser reparadas o recicladas por completo”, explica Markus Fasching, responsable del proyecto del Instituto de Seguridad Vial de la TU Graz. “Nuestro trabajo demuestra que la seguridad, la rentabilidad y la capacidad de reciclaje pueden mejorarse conjuntamente mediante un diseño bien pensado.”
Una deficiencia clave de los sistemas de baterías actuales es su limitada capacidad de reparación y reciclaje. Muchos fabricantes optan por carcasas selladas con masillas térmicas para regular la temperatura, lo cual ofrece ventajas en la producción, pero en caso de daño a menudo obliga al reemplazo de todo el paquete de baterías. Este diseño sirvió como base para las investigaciones del equipo.
Además, los investigadores analizaron dos diseños alternativos, incluyendo uno con tapas de carcasa intercambiables en las que los cojines térmicos disipan el calor, así como un diseño refrigerado por líquido. En este caso, un aceite aislante eléctricamente se encarga de disipar el calor y la carcasa se atornilla mediante un sello. Esto facilita el desmontaje y permite el reemplazo específico de celdas individuales.
Una reparación más sencilla vale la pena
Los análisis demuestran que las celdas de batería son tanto el factor de costo más importante como el elemento decisivo para la seguridad y sostenibilidad. Constituyen alrededor del 75 por ciento de la masa total, por lo que su reutilización tras un accidente es fundamental para el balance ecológico y económico. Según los investigadores, los análisis del ciclo de vida confirman que los diseños fáciles de reparar ya son rentables cuando se puede reutilizar el 8 por ciento de las celdas. Además, una fácil desmontabilidad facilita el reciclaje de los materiales.
Adicionalmente, el equipo de investigación desarrolló nuevos métodos de diagnóstico basados en la espectroscopia de impedancia electroquímica. Según los investigadores, estos métodos de diagnóstico, combinados con modelos multiphísicos virtuales, permiten detectar de manera fiable daños internos como microcortocircuitos, que de otro modo podrían causar retrasadamente eventos críticos como incendios en las baterías.
“Aunque las directrices se desarrollaron principalmente para vehículos eléctricos de dos ruedas, los métodos y enfoques de simulación pueden aplicarse directamente a categorías de vehículos más grandes como automóviles o camiones”, explican los investigadores. Los resultados han sentado así una base sólida para futuros estándares industriales y también podrían servir como punto de partida para marcos regulatorios.
También de interés
Acerca del autor
Thomas Langenbucher es un experto en movilidad eléctrica con experiencia profesional en la industria automotriz y el sector financiero. Desde 2011, escribe en ecomento.de sobre automóviles eléctricos, tecnologías sostenibles y soluciones de movilidad. Aprenda más.
Interacciones de los lectores