FastCell: un consorcio alemán optimiza la capacidad de carga rápida de las baterías
El objetivo del proyecto, de tres años de duración y financiado por el Ministerio Federal de Economía y Protección del Clima de Alemania, es aumentar el rendimiento de las baterías acortando los tiempos de carga y aumentando la potencia de carga "sin comprometer la seguridad ni la vida útil", según explica la cátedra.
Aunque algunos de los hallazgos pueden aplicarse sin duda a la movilidad eléctrica, "SchnelleZelle" se centra en un ámbito de aplicación diferente: los investigadores estudian el uso de las células de las baterías en sistemas estacionarios de almacenamiento de energía, "que se espera que desempeñen un papel crucial en la transición energética", afirma el comunicado de prensa. Si un sistema de almacenamiento estacionario de este tipo se conecta a un sistema fotovoltaico, por ejemplo, las células no suelen cargarse rápidamente. En otras aplicaciones, sin embargo, como en la industria, es muy posible que se produzcan picos de potencia, que entonces tendrán que ser absorbidos por las células de carga rápida del sistema de almacenamiento.
Además de PEM, el consorcio está formado por el Centro Fraunhofer de Investigación para la Producción de Pilas de Batería FFB, el Instituto de Electrónica de Potencia y Accionamientos Eléctricos (ISEA) de la Universidad RWTH de Aquisgrán, Mahle Behr GmbH & Co. KG, Hoerbiger Antriebstechnik Holding GmbH y Flexoo GmbH. Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH también participa como socio asociado.
Según los equipos de investigación, 'SchnelleZelle' persigue un "enfoque holístico desde el desarrollo inicial hasta la integración de la célula". Así pues, el objetivo no es sólo introducir mejoras en un área específica, sino lograr innovaciones "en el diseño de las células, la interconexión de los electrodos, la integración de los sensores y el desarrollo de estrategias mejoradas de refrigeración y control". Según los socios del proyecto, su objetivo es aumentar la velocidad de carga en varios puntos porcentuales en el rango de "estado de carga" (SOC) del diez al 80%; el anuncio no es más específico por el momento. No obstante, la página del proyecto afirma que uno de los objetivos es una "mejora del 16% en la capacidad de carga rápida".
Otros aspectos se explican con más detalle. Mediante la integración de sensores de localización en las celdas de la batería y el uso de algoritmos de aprendizaje automático, los procesos de carga deben optimizarse y adaptarse a las condiciones individuales de la batería. Además, una mejora en la conexión de la pila de electrodos con la carcasa de la célula debería garantizar que la resistencia interna de la célula se reduzca al mínimo, mejorando así la estabilidad térmica.
Al final del proyecto de investigación, no sólo se producirán células prototipo individuales (en el Fraunhofer FFB), sino que estas células también se probarán en una red de células - y después "se utilizarán en la industria de las baterías".
"La mejora de la capacidad de carga rápida en la tecnología de iones de litio es un tema dominante tanto en la investigación como en la industria y puede abordarse por separado o en combinación con la ayuda de diversas palancas", afirma el director de PEM, el profesor Achim Kampker. "Esto puede lograrse integrando sensores en las células y con la ayuda de enfoques innovadores en el diseño de las células, la refrigeración y los algoritmos de carga", añade el profesor Heiner Heimes, miembro de la dirección de PEM.
SchnelleZelle" comenzó oficialmente el 1 de diciembre de 2024 y se prolongará hasta el 31 de noviembre de 2027.
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