Los incendios de baterías de automóviles eléctricos, aunque son poco comunes, son más probables en las fases de carga y, a menudo, reciben mucha atención de la prensa.
Aunque los incendios que se producen en las baterías de los coches eléctricos son raros, son muchas las investigaciones que intentan evitar que el cortocircuito provocado en una de las celdas desencadene una fuga térmica que afecte a las celdas adyacentes y genere un incendio. Para resolver este problema, un equipo de investigadores de la Universidad de Singapur desarrolló un escudo adicional ubicado en el separador. entre el ánodo y el cátodo que impide que las dendritas crezcan y la célula se vea afectada, provocando un cortocircuito.
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Las dendritas son estructuras pequeñas, rígidas, en forma de árbol que crecen dentro de una batería de litio como proyecciones en forma de aguja. Estas formaciones pueden incluso perforar el separador, lo que evita que los electrodos (cátodo y ánodo) se toquen entre sí. Además, también aumentan las reacciones no deseadas entre el electrolito, en el que están sumergidos estos electrodos y por donde viajan los iones, y el litio, acelerando los fallos de las baterías.
Se generan durante los ciclos de carga y descarga de la batería causados por la aglomeración de átomos de litio y se esparcen como un tumor, acumulándose y eventualmente provocando el crecimiento de los electrodos. En los casos más severos, las dendritas pueden atravesar el separador, uniendo el cátodo y el ánodo y provocando un cortocircuito que podría encender la batería.
Los incendios de batería son muy escasos en comparación con incendios en vehículos de combustión interna
Los casos de incendios de baterías son muy raros. en comparación con los incendios en los vehículos de combustión y es más probable que ocurran cuando están en proceso de recarga. Cuando la batería de un vehículo eléctrico se incendia, generalmente comienza con una o más celdas. Las reacciones químicas que tienen lugar liberan una gran cantidad de energía, lo que puede provocar que las células adyacentes también se incendien. Este efecto, llamado fuga térmica, es un problema de seguridad fundamental y puede provocar una reacción en cadena que puede durar horas. Afortunadamente, esta circunstancia muchas veces permite a los ocupantes del coche salir del mismo.
Para limitar estos riesgos, investigadores de la Universidad de Singapur han desarrollado una capa específica, una especie de escudo adicional. ubicado en el separador, lo que evita la aguja golpea el cátodo. En lugar de evitar la formación de dendritas, decidieron utilizar sus propiedades intrínsecas recubriendo el separador de electrodos con una capa adicional de material conductor. que permite conectar las dendritas. Una vez que eso sucede, ya no pueden crecer, lo que les impide llegar al otro electrodo.
La tecnología ya ha despertado el interés de varias industrias
El equipo de la Universidad de Singapur pudo probar su sistema en más de 50 celdas de batería con diferentes materiales en su composición. El resultado de sus pruebas es muy alentador, ya que ninguno de ellos experimentó cortocircuitos, incluso durante las fases de recarga realizadas más allá de su ciclo de vida.
Según los investigadores, el material de este escudo es de uso común en la industria para que esta tecnología pueda integrarse fácilmente en el proceso actual de fabricación de separadores. Por otro lado, el costo adicional que generaría la tecnología en el proceso de fabricación se estima en como 5%. Todavía a la espera de la patente, esta tecnología ya ha despertado el interés de varias empresas del sector y será comercializada por intuitivo, una spin-up de la Universidad de Singapur.
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