La TU Graz elabora pautas para baterías de vehículos eléctricos reparables.

Los investigadores de la TU Graz han desarrollado pautas de diseño para hacer que las baterías de tracción sean más seguras y fáciles de reparar y reciclar. Su análisis muestra que los diseños propicios para la reparación pueden ser rentables tanto económicamente como ambientalmente, incluso si solo el 8% de las celdas de la batería se reutilizan.

Un equipo de investigación liderado por la Universidad Técnica de Graz (TU Graz) ha comparado tres diseños de baterías para determinar cómo su construcción afecta la seguridad, la posibilidad de reparación y la sostenibilidad. El primero refleja un enfoque común que utiliza carcasas unidas y pastas conductoras de calor. Aunque tales diseños tienen ventajas en la producción, incluso daños limitados pueden obligar a reemplazar toda la batería.

Los investigadores lo compararon con dos diseños destinados a facilitar las reparaciones. Uno combina cubiertas del carcasa reemplazables con almohadillas de disipación de calor, mientras que el otro utiliza aceite aislante eléctricamente para la refrigeración por líquido y un carcasa atornillada y sellada. Este último permite desmontar la batería y reemplazar las celdas individuales.

El trabajo se realizó como parte del proyecto de investigación E-Track y tiene como objetivo abordar la falta de diseños estandarizados para las baterías de tracción.

Las propias celdas son particularmente importantes a la hora de determinar si las reparaciones tienen sentido. Representan alrededor del 75 % de la masa total de un paquete de baterías y también constituyen su mayor factor de costo. Según el análisis del ciclo de vida del proyecto, un diseño propicio para las reparaciones ya se compensa si se pueden reutilizar el 8 % de las celdas tras un accidente. Un desmontaje más sencillo también facilita la recuperación de materiales para su reciclaje.

“Sin estándares uniformes de diseño, los servicios de emergencia a menudo se enfrentan a grandes desafíos en situaciones de urgencia, ya que es difícil evaluar la estructura y el comportamiento de los sistemas de baterías. Al mismo tiempo, perdemos recursos valiosos si las baterías no pueden ser reparadas o recicladas por completo”, dijo Markus Fasching, gerente de proyecto en el Instituto de Seguridad Vial de la TU Graz. “Nuestro trabajo demuestra que la seguridad, la eficiencia y la reciclabilidad pueden mejorarse conjuntamente mediante un diseño bien pensado”.

E-Track también analizó cómo se pueden identificar las células dañadas antes de que causen problemas. El equipo desarrolló métodos de diagnóstico que combinan la espectroscopia de impedancia electroquímica con modelos multiphísicos virtuales. Este enfoque permite detectar daños internos como microcortocircuitos, que de otro modo podrían provocar un incendio en la batería en una etapa posterior.

Aunque el proyecto se centró principalmente en baterías para vehículos eléctricos de dos ruedas, sus métodos y enfoques de simulación también son aplicables a vehículos más grandes, incluidos automóviles y camiones. Los investigadores afirman que los resultados podrían servir de base para futuros estándares industriales y, potencialmente, marcos regulatorios.