El fabricante suizo de baterías Leclanché ha presentado una nueva batería de litio con electrolito líquido que supone un "avance significativo" en cuanto a seguridad respecto a las baterías actuales. La inclusión de un aditivo ignífugo al electrolito reduce en un 80 % el riesgo de que se propague una fuga térmica en el interior de la batería cuando se produce un cortocircuito sin que se comprometa el rendimiento de esta.
Las dendritas son pequeñas estructuras rígidas en forma de árbol que crecen en el interior de una batería de litio como proyecciones en forma de aguja. Estas formaciones pueden llegar a perforar el separador que evita que los electrodos (cátodo y ánodo) se toquen, uniéndolos y provocando un cortocircuito que podría incendiar la batería. Un efecto que se conoce como fuga térmica. Este es un problema de seguridad clave en los vehículos híbridos y eléctricos, puesto que puede llegar a provocar incendios que amenazan a las personas, los edificios y el medio ambiente.
La industria de las baterías continúa dedicando considerables recursos de investigación y desarrollo a encontrar aquellos materiales que hagan posibles las baterías de electrolito sólido en las que la generación de las dendritas si bien es posible es mucho menos importante. Sin embargo, tal y como indica el director de tecnología de Leclanché, Pierre Blanc, "existe una necesidad crítica de mejorar la seguridad de la tecnología actual, la de las celdas de iones de litio de alta densidad que emplean electrolito líquido. La mayoría de los esfuerzos, hasta ahora, impactan negativamente en el rendimiento o la longevidad de las celdas. Leclanché ha podido desarrollar una celda de iones de litio de alto rendimiento y alta densidad de energía que exhibe características de alta seguridad sin ningún impacto negativo en el rendimiento o la longevidad".
Al agregar un aditivo ignífugo especial a la composición de la fórmula de sus electrolitos, Leclanché asegura haber reducido el riesgo de un "evento térmico" en casi un 80 %. Este logro ha sido validado por el laboratorio alemán Intertek Germany, que trabaja de manera totalmente externa a la empresa suiza. Para comprobar el riesgo de fuga térmica el laboratorio realizó una serie de pruebas de penetración con clavos sobre una celda de 60 Ah fabricada por Leclanché con este nuevo aditivo. Las celdas de prueba se perforaron produciéndose un cortocircuito interno, pero mostraron un riesgo de incendio mucho menor que las mismas celdas fabricadas sin los aditivos retardantes de llama.
Las células de Leclanché se fabrican mediante un técnica de producción patentada. Los electrodos se fabrican utilizando un proceso a base de agua en lugar de utilizar disolventes orgánicos como NMP (un solvente poderoso con una baja volatilidad que se usa para una amplia gama de productos químicos), lo que según la compañía, reduce significativamente la huella ambiental. Leclanché dice que sus electrodos muestran una alta estabilidad frente a los aditivos retardantes de llama contenidos en el nuevo electrolito de manera que el rendimiento de la celda no se ve comprometido.
"Nuestro avance debería alentar a los fabricantes que esperan avanzar hoy con sus diseños de vehículos de vehículos, mientras se hacen realidad las
baterías de estado sólido de próxima generación", afirma el CEO de Leclanché Anil Srivastava. "Han llegado las baterías seguras de iones de litio y Leclanché las tiene". Las nuevas celdas no inflamables de la compañía estarán disponibles para la producción a partir del primer trimestre de 2023.
