Baterías para vehículos eléctricos: cuanto más antiguas, más seguras

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 – Los estudios de TU Graz muestran que cuanto más antigua es la batería de tracción del vehículo eléctrico (EV), menos peligro representa. Ahora los investigadores y los socios de la industria quieren establecer parámetros para el uso posterior de baterías desechadas.

Cortesía de TU Graz: las baterías de vehículos eléctricos se vuelven más seguras con el tiempo. Como parte del proyecto – SafeBattery, un equipo de la Universidad Tecnológica de Graz (TU Graz) ha estado investigando el comportamiento de las baterías de litio en los coches eléctricos bajo cargas de colisión durante los últimos cuatro años.

«El rendimiento de las nuevas celdas de batería 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 Vehículos. Junto con socios de la industria como AVL, Audi y Daimler, la investigación se llevó a cabo en escenarios que una batería puede experimentar a lo largo de su vida: por ejemplo, vibraciones y fuertes aceleraciones causadas por golpes de estacionamiento, accidentes graves y carga y descarga constante de baterías.

Cambios por 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 el comportamiento de las baterías. Sin embargo, se observaron cambios mecánicos y eléctricos más significativos como resultado de la carga y descarga constante de la batería. Las celdas de batería envejecidas de esta manera exhiben una mayor rigidez bajo carga mecánica. “Pero los cambios no necesariamente significan que las baterías se volverán más peligrosas con el tiempo. Por lo contrario. La suma de influencias los hace más seguros con el tiempo porque también pierden electricidad ”, dice Ellersdorfer. Las investigaciones de Ellersdorfer et al muestran que las células con un contenido de capacidad muy reducido tienen un curso debilitado de la llamada fuga térmica después de un cortocircuito interno. Por lo tanto, el potencial energético reducido de las baterías viejas disminuye la probabilidad de que se produzcan incendios accidentales de las baterías.

Beneficio para la industria automotriz

Gracias a los resultados de la investigación, los fabricantes ahora saben qué esperar de una celda de batería. Esto permite proyectos con ahorro de material y mayor eficiencia, como explica Ellersdorfer: «Hasta ahora, la batería se ha instalado de modo que las deformaciones podrían quedar excluidas en todos los escenarios imaginables. Ahora los fabricantes pueden hacer un mejor uso del espacio de instalación. Controles de seguridad en una celda nueva es válida para la vida útil de la batería «.

Aprobación de EVB para una segunda vida

En la línea de tiempo de duración de la batería, el consorcio SafeBattery ahora está dando un paso más. En el proyecto COMET SafeLIB recientemente lanzado, los cambios en las baterías de tracción para vehículos eléctricos se están examinando con más detalle junto con otros socios – LIT Law LAB, Infineon, Fronius, Mercedes, para poder derivar factores de seguridad para su uso posterior. «Las baterías utilizadas con una capacidad energética del 80 por ciento ya no son adecuadas para vehículos eléctricos, pero son muy adecuadas para el almacenamiento de energía estacionaria o para máquinas herramienta. Por primera vez, estamos determinando parámetros generalmente válidos en el área de seguridad «, dice Ellersdorfer, describiendo 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 Graz, que abrió a fines de 2020. Allí, la vida inicial de una celda de batería se puede examinar con un nivel de detalle sin precedentes. También se tiene en cuenta el marco legal para la reutilización (por ejemplo, la cuestión de la responsabilidad por daños emergentes). Además del denominado «estado de salud», que refleja la capacidad residual existente y el rendimiento de una celda de batería, en última instancia debe definirse un «estado de seguridad», mediante el cual se puede evaluar el estado de seguridad de una batería a lo largo de todo el proceso. ciclo vital. SafeLIB tiene una duración de cuatro años y finaliza en 2025. La Agencia Austriaca de Promoción de la Investigación FFG está financiando el proyecto con un total de 6 millones de euros (consulte la hoja informativa de FFG; solo en alemán).

Socios científicos:

• TU Graz | Instituto de seguridad vehicular
• TU Graz | Instituto de Química y Tecnología de Materiales
• Universidad Johannes Kepler Linz
• Centro de investigación de vehículos virtuales

Socios corporativos:

• Audi AG2
• AVL List GmbH
• Dr. Ing. H.c.F. Porsche AG
• DYNAmor GmbH
• Fill GmbH
• Fronius International GmbH
• Infineon Technologies AG
• Mercedes Benz AG
• Wacker Neuson Linz GmbH

Ambos proyectos de investigación están anclados en el campo de especialización

«Movilidad y producción», una de las cinco áreas estratégicas de enfoque de TU Graz.

Contacto: Christian ELLERSDORFER  – Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn.  / TU Graz | Instituto de seguridad vehicular / christian.ellersdorfer@tugraz.at

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