Investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV), pertenecientes al Instituto CMT Motores Térmicos, trabajan en diferentes proyectos nacionales e internacionales para mejorar la seguridad de las baterías de ion litio, las más utilizadas actualmente en los vehículos eléctricos.
El equipo del CMT Motores Térmicos de la UPV trabaja en dos proyectos europeos y otros dos nacionales cuyo objetivo es descifrar mejor todos los problemas asociados a un fenómeno denominado fuga térmica (thermal runaway) de las baterías de ion litio, tanto actuales como las que llegarán al mercado en los próximos quince años.
Los investigadores del CMT Motores explican que la fuga térmica puede acabar provocando el incendio de la batería, con el consiguiente riesgo para los ocupantes del vehículo. La energía térmica liberada durante este proceso es del orden de 5,4 veces la energía eléctrica contenida en la batería, por lo que hay que extremar las precauciones.
La inestabilidad térmica de las baterías se puede dar en condiciones de alta demanda, por ejemplo, durante las cargas rápidas. Si esto no se gestiona bien, puede entrar en fuga térmica y generar un incendio.
Instalación experimental
Los primeros resultados de las investigaciones llevadas a cabo en el CMT Motores han sido publicados en las revistas Applied Thermal Engineering e International Journal of Heat and Mass Transfer.
Uno de los primeros resultados de la investigación es el desarrollo de una instalación experimental, en colaboración con AVL Ibérica, para poder visualizar cómo se desarrolla el proceso de combustión de una batería. Junto con el análisis de los gases emitidos, se podrá realizar una caracterización fisicoquímica del proceso en distintas condiciones como diferentes estados de carga, composición del ambiente, etc., que permitirán el desarrollo de mecanismos de cinética química asociados al proceso.
Demostrador de baterías de alto contenido energético
Además, el equipo de la UPV trabaja en el proyecto DETEBAT-VE, financiado por la Generalitat Valenciana, enfocado a que las empresas que actualmente prestan servicios a Ford Almussafes se reorienten hacia la electrificación.
El objetivo del proyecto es crear un demostrador de paquete de baterías de alto contenido energético que permita el desarrollo y validación de las tecnologías imprescindibles para incrementar su autonomía, seguridad y sostenibilidad. En este sentido, desde el CMT se trabaja en los aspectos de seguridad, control térmico y desarrollo del sistema de gestión energética de la batería.
Aplicación en el sector aeronáutico
El trabajo ha despertado el interés de grandes multinacionales del sector de la automoción, así como también de la Agencia espacial estadounidense, la NASA.
La Agencia cuenta con un departamento dedicado íntegramente al estudio de estas baterías, claves también para el sector aeronáutico. El pasado mes de diciembre, el equipo de la UPV presentó en el congreso NASA Aerospace Battery Workshop las conclusiones de sus trabajos más recientes en este sector, con una gran acogida.
Con estos proyectos, el equipo del CMT Motores Térmicos aporta todo su conocimiento para un futuro del sector en el que no habrá una única tecnología ganadora, pues el futuro es ecléctico. Sin la integración de vehículos eléctricos híbridos (HEV), híbridos enchufables (PHEV), 100% eléctricos (BEV), Fuel Cells, e-fuels, H2, etc., será imposible llegar a los objetivos de reducción de emisiones marcados para 2050, apuntan los científicos.