El ITE impulsa proyectos de nuevas baterías y componentes

El Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) está impulsando distintos proyectos centrados en la fabricación de nuevas baterías y componentes. Entre sus distintas líneas de trabajo, se encuentra alargar la vida útil de las baterías de los automóviles eléctricos, mejorar la seguridad o fabricar de forma inteligente componentes «de nueva generación» en la Comunidad Valenciana.

El conjunto de proyectos cubren toda la cadena de valor de las baterías. Así, la intención es transferir después estos conocimientos a la industria valenciana, según ha indicado el investigador en el área de Alta Tensión y Materiales, Juan Gilabert.

Y es que, según ha indicado Gilabert a Europa Press, el sector industrial en la comunidad encara «una gran oportunidad» con la movilidad eléctrica. Por ello, ha vaticinado que ampliar el sector de la industria especializada se traducirá en la creación de «empleo de alta cualificación también en los componentes e industrias auxiliares, y con ello se generará valor añadido y en consecuencia el refuerzo del sector energético con visibilidad a nivel internacional».

En este contexto, el ITE «está apoyando y transfiriendo el conocimiento y experiencia al sector». Así, para evolucionar hacia la electrificación «hay que poner el foco en los retos que esta transición conlleva» y «uno de estos retos es la necesidad de optimización de las etapas del proceso de fabricación del vehículo eléctrico».

Desarrollo de nuevas baterías

En este marco, una de las «principales» etapas de este proceso, por su coste e «impacto en la calidad del producto final», son las baterías, ha detallado el experto, tanto las propias celdas, que es donde se almacena la energía, como los elementos auxiliares. «Las mejoras que se aplican en cada componente afectan de manera indirecta a la revolución de toda la industria», ha destacado Gilabert.

En este sentido, el ITE ha llevado a cabo el proyecto Promet, cofinanciado por IVACE y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (Feder) y finalizado este verano, con el objetivo de «estudiar los procesos de degradación de las baterías de ion litio de los vehículos eléctricos para determinar los parámetros internos y externos que influyen en su degradación y durabilidad para plantear opciones que alarguen su vida útil y reduzcan el riesgo de fallo».

«Existen una gran cantidad de reacciones físico-químicas que pueden dar lugar a la degradación de las celdas ion litio, como procesos de envejecimiento en el ánodo y en el cátodo», ha detallado el investigador, y entre las causas más comunes de su deterioro está el someterlas a bajas o altas temperaturas, la velocidad de descarga, la descarga forzada o la sobrecarga, pero también el uso normal o el propio almacenamiento.

Los investigadores del ITE han obtenido «relaciones causa-efecto que existen entre los criterios de diseño de las baterías y las variables del proceso de fabricación con los parámetros de calidad más relevantes». «En este proyecto diseñamos e implementamos modelos computacionales que con su uso nos han permitido conocer cómo alargar la vida útil de una batería ion-litio», ha puesto en valor Gilabert.

Para ello, se emplean modelos digitales de comportamiento y simulación del proceso productivo de fabricación de baterías de ion litio que son aplicables al sector y permiten «obtener una información completa sobre el estado de una batería y su evolución», desde la fabricación hasta uso. Los modelos reducen la necesidad de ensayos y aceleran el desarrollo de nuevas baterías y componentes, ha destacado el investigador.

Crear baterías más seguras

En la misma línea de desarrollar las baterías de nueva generación, el ITE tiene en marcha el proyecto Compauto, financiado por la Agencia Valenciana de la Innovación (AVI), en el que el centro tecnológico está diseñando un concepto de planta de producción flexible de celdas de Li que pueda adaptarse en todo momento a las nuevas tendencias y a las necesidades del mercado, así como el desarrollo de componentes para celdas a nivel de laboratorio.

Para esta planta, el ITE obtendrá un electrolito polimérico tipo gel de elevada capacidad. La investigadora en el área Química Aplicada y Nuevos Materiales Cristina Herrera ha concretado que los electrolitos líquidos empleados en la actualidad «tienen asociados problemas de seguridad, especialmente en aquellos casos en los que las baterías están expuestas a condiciones de abuso mecánico, térmico o eléctrico». De hecho, «en casos extremos podrían producirse fugas del mismo, así como dar lugar a incendios o explosiones», ha afirmado.

Por ello, las investigaciones se han centrado en sustituir estos electrolitos líquidos por electrolitos poliméricos tipo gel formados por un soporte polimérico poroso con el electrolito líquido embebido en su interior, que contribuyen a la mejora de la seguridad. Este tipo de avances para optimizar materiales y componentes de las baterías «son indispensables para la reducción de los costes y para la mejora de la eficiencia y de la densidad de las mismas», ha señalado Herrera.

En la actualidad Compauto se encuentra en su segunda anualidad de un total de tres y se está trabajando ya en la optimización de los componentes (electrodos y electrolito). Se está avanzando también en el diseño de la planta de producción además de en el ecodiseño orientado a la fabricación sostenible de los nuevos desarrollos, ha detallado.

Sobre esta planta, Herrero ha indicado que «se trata de un nuevo modelo de producción que permitirá adaptarse de forma más rápida y efectiva a las nuevas tendencias y requisitos en el ámbito de las baterías», ha aclarado. Por ello, en Compauto se está trabajando en el diseño de una planta de estas características.

Cristina Herrero ha expuesto que Compauto une «industria y tecnología», dos «elementos indispensables para dotar a la Comunitat de capacidades para asegurar el suministro continuo y fiable de componentes que permitirá el crecimiento del sector de la automoción». Cabe recordar que en estos momentos la fábrica de Ford en Almussafes (Valencia) tiene en marcha un ERTE por la inestabilidad de suministro de componentes.

Se contribuirá de este modo a la modernización de la industria y se impulsará, en consecuencia, «la industria de la automoción que requiere de baterías seguras y eficientes», una cuestión podría suponer crecimiento económico y «la creación de numerosos puestos de trabajo».

«Además, la reducción de tiempos asociados a este transporte de componentes permitiría la reducción de tiempos de producción y, en consecuencia, de los costes asociados a los mismos, así como de las emisiones de gases de efecto invernadero», ha añadido.