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By SmartWallboxes
Si alguna vez te has preguntado cómo funcionan las baterías de los vehículos eléctricos y el porque a veces salen ardiendo, tienes que saber que el electrolito utilizado en las baterías de iones de litio actuales es volátil e inflamable a altas temperaturas.
Varios fabricantes de automóviles, como Toyota, están investigando el uso de electrolitos en estado sólido en lugar de líquidos.
Las baterías de iones de litio, tanto si se utilizan en coches como en dispositivos electrónicos, pueden incendiarse si se han fabricado de forma inadecuada o están dañadas, o si el software que hace funcionar la batería no está diseñado correctamente.
¿Qué son las baterías de los vehículos eléctricos?
Casi todos los vehículos eléctricos (VE) que circulan actualmente por las carreteras de todo el mundo utilizan baterías de iones de litio, o Li-ion, por sus propiedades de alta capacidad y eficiencia.
La capacidad y el voltaje de una batería de iones de litio vienen determinados por el metal a base de litio utilizado para su electrodo positivo, que libera electrones, por lo que la batería suele recibir el nombre de sus componentes.
Hay tres tipos principales de baterías de iones de litio que se utilizan para alimentar los coches eléctricos más vendidos del mundo: NCM, en la que el cátodo está compuesto por litio, níquel, cobalto y manganeso; LFP, formada por litio, hierro y fosfato; y NCA, que contiene níquel, cobalto y aluminio.
Las baterías de iones de litio se encuentran tanto en la electrónica de consumo (teléfonos, ordenadores portátiles) como en los coches eléctricos. La razón principal de este éxito a gran escala reside esencialmente en la densidad de almacenamiento que permite la tecnología de iones de litio.
Este concepto de densidad se refiere a la relación entre la capacidad de almacenamiento que ofrece la batería y su volumen o peso. A modo de comparación, una batería de iones de litio ofrece una densidad de entre 300 y 500 Wh/kg, es decir, unas diez veces más que una batería de plomo.
A la espera del posible desarrollo de innovaciones como la batería de estado sólido, la tecnología de iones de litio representa hoy el mejor compromiso entre capacidad, volumen y masa en el sector de la movilidad eléctrica. Ofrece alto voltaje, facilidad de recarga y durabilidad, que se prestan a escenarios de uso que se complementan a lo largo de su ciclo de vida, en línea con los principios de la economía circular.
¿Cómo funcionan las baterías de los vehículos eléctricos de iones de litio?
Las baterías de iones de litio constan de cuatro partes principales: el cátodo y el ánodo, que almacenan el litio; el electrolito, que transporta los iones de litio entre el ánodo y el cátodo; y el separador, un fino filtro de plástico que separa físicamente el ánodo y el cátodo, permitiendo sólo el paso de los iones.
Cuando se descarga, los iones de litio se desplazan desde el ánodo de carbono (el electrodo negativo) a través del electrolito (un compuesto orgánico formado por sales de litio) hasta el cátodo, produciendo energía en forma de electricidad para alimentar el vehículo eléctrico. Al cargar la batería en un cargador en casa o en el trabajo, el proceso se invierte.
¿El por qué de cómo funcionan las baterías de los vehículos eléctricos y suponen un riesgo de incendio?
El electrolito utilizado en las baterías de iones de litio actuales es volátil e inflamable a altas temperaturas. Eso significa que una fuerza externa, como un choque de un vehículo, puede provocar una fuga química que inicie un incendio.
Por otra parte, si el finísimo separador se rompe durante un accidente de tráfico o por un uso inadecuado, los electrodos positivo y negativo pueden entrar en contacto, provocando un cortocircuito.
Si esto ocurre, se produce una reacción incontrolada hasta que el cátodo se descarga. Una descarga tan rápida calienta el electrolito y provoca un incendio.
¿Cómo está mejorando la industria del automóvil la seguridad de las baterías de los vehículos eléctricos?
Varios fabricantes de automóviles, como Toyota Motor, están investigando la posibilidad de utilizar electrolitos en estado sólido en lugar de líquido, lo que puede minimizar los problemas de sobrecalentamiento y los riesgos de incendio.
General Motors está probando diferentes químicas, tecnologías y procesos de fabricación de baterías, como la adopción de cátodos de níquel-cobalto-manganeso-aluminio (NCMA) con menos cobalto, lo que hace que las celdas sean más estables.
La empresa BYD ha fabricado las denominadas baterías de cuchilla utilizando el bloque de fosfato de litio-hierro para los cátodos, que es más barato y más resistente al sobrecalentamiento.
Las empresas fabricantes de vehículos son conscientes de que invertir en investigación y en mejorar la tecnología de las baterías que propulsan los vehículos eléctricos ayudara a mejorar la autonomía de los vehículos eléctricos y a entender como funcionan las baterías de los vehículos eléctricos y sacar el máximo provecho.
Ahora que ya sabes cómo funcionan las baterías de los vehículos eléctricos y su riesgo de incendio tampoco tienes por qué asustarte, de hecho hay menos incendios en coches eléctricos que en los equipados con motores térmicos o de gas.
Los fabricantes ya tienen en cuenta estos aspectos e instalan medidas de seguridad que se activan en caso de accidente para evitar cualquier tipo de reacción química que pueda producir un incendio.
