A pesar de que suele ser noticia destacada en muchos medios, la probabilidad de que se incendie la batería de un vehículo eléctrico es muy pequeña. Sin embargo, los fabricantes no ignoran que es un hándicap contra el que hay que luchar a la hora de convencer a sus clientes. Muchas son las investigaciones que tratan de encontrar la manera de evitarlos, la mayoría de ellas centradas en el electrolito que separa los electrodos, que es el causante de que se propague. Un equipo de la Universidad de Stanford dice haber encontrado la fórmula química definitiva.
Las baterías son sistemas simples en cuanto a su composición, con cuatro componentes principales, pero complejas en cuanto a su funcionamiento, ya que no dejan de depender de reacciones químicas sujetas a diferentes circunstancias. Una batería se compone de un electrodo positivo (cátodo), un electrodo negativo (ánodo), un separador que evita que se toquen y un electrolito por el que se mueven los iones para viajar de un electrodo a otro.
Si bien hay varios factores que influyen en el riesgo de que se produzca un incendio, como el formato o el sistema de gestión térmica, es la química del electrolito la principal responsable de que este se propague en forma de fuga térmica. Las dendritas, pequeñas estructuras rígidas en forma de árbol que crecen en el interior de una batería de litio, pueden llegar a perforar el separador que evita que los electrodos se toquen y provoque un cortocircuito. Este podría incendiar la batería y propagar a través del electrolito.
La solución de Stanford: el electrolito y sus aditivos
La investigación realizada por la Universidad de Stanford se basa el desarrollo de un electrolito polimérico que soporta más de 60 ºC (140 F), sin incendiarse, y del añadido de un aditivo. La clave está en el añadido de una cantidad extra de sal de litio (LiFSI), hasta un 63 % de su peso, a la fórmula básica de un electrolito polimérico. El LiFSI actúa como un "ancla" para las moléculas de solventes inflamables, evitando que se incendien. La combinación permite que una batería de iones de litio continúe funcionando a temperaturas de más de 100 ºC (212 F).
A diferencia de otros electrolitos diseñados para no ser inflamables, como es el caso de los sólidos, los que tienen una estructura polimérica se adaptan a los componentes de las baterías de iones de litio actuales. Esta característica reduce los costes de producción al permitir que se mantengan los procesos de fabricación ya existentes. Gracias a esta ventaja, esta tecnología podría llegar al estar presente en los vehículos eléctricos reales antes que otros formatos que requieren métodos de producción personalizados y potencialmente más costosos.
Ventajas múltiples
Si bien el equipo no ha mencionado fechas para la comercialización de esta solución, han mencionado los múltiples beneficios para los vehículos eléctricos. En particular, tendría una influencia importante sobre la autonomía. Con los electrolitos actuales es necesario separar las celdas para evitar que el calor se transmita de unas a otras. Con el nuevo, este espacio se puede reducir y utilizarse para disponer de mayor volumen de material activo: en el mismo volumen de empaquetamiento se dispondría de una mayor capacidad.
Además de los beneficios para la industria del vehículo eléctrico, esta solución también podría resultar útil en teléfonos móviles, ordenadores y otros dispositivos electrónicos de pequeño tamaño, en los que la seguridad es prioritaria y también la capacidad energética. Si bien esta solución en sí no evita el incendio, sí asegura que cuando ocurra no pondrá en peligro al usuario.
