Evalúan riesgos de baterías en vehículos eléctricos

México.

La tendencia global hacia la electromovilidad busca reducir la huella de carbono mediante el uso de vehículos eléctricos como scooters, bicicletas, motocicletas y autobuses. Sin embargo, aunque estos medios de transporte contribuyen a una movilidad sustentable, también presentan riesgos en caso de accidentes, similares a los de los vehículos de combustión interna.

Especialistas del laboratorio están desarrollando estrategias para evaluar experimental y numéricamente la seguridad de las baterías de iones de litio empleadas en la electromovilidad. El objetivo es identificar los componentes más vulnerables de estas baterías ante impactos mecánicos, como colisiones o accidentes de tráfico, que podrían derivar en fugas de electrolito, incrementos de temperatura e incluso explosiones.

Para ello, se han diseñado bancos experimentales que permiten medir la energía liberada durante un impacto, utilizando células de carga y galgas extensométricas. Estos sistemas pueden generar velocidades de hasta 8 m/s y permiten observar las deformaciones, desplazamientos y esfuerzos en módulos de batería. Además, se realizan pruebas de extensión, torsión y fatiga en componentes internos como el Jelly Roll, el ánodo, el cátodo y la carcasa.

Uno de los modelos empleados consiste en módulos de 12 volts (3 en paralelo y 3 en serie), que simulan la disposición de baterías comerciales, con una celda central y ocho periféricas. En estos ensayos se mide la temperatura interna de las celdas, se instalan galgas triaxiales para registrar deformaciones por impacto y se incorpora un sistema de gestión de batería (BMS), que monitorea el voltaje de cada celda para evitar desbalances.

Según los investigadores, las baterías no siempre presentan daños visibles tras un accidente, pero podrían desarrollar microgrietas en el separador o en los electrodos, lo que podría provocar cortocircuitos internos. Estos, a su vez, generan un aumento de temperatura que puede comprometer otras celdas y derivar en eventos peligrosos.

Las pruebas también incluyen someter las baterías a temperaturas superiores a los 100 °C para analizar su comportamiento ante condiciones extremas, como una carga rápida o una ola de calor.

Con el tiempo, las baterías pueden perder entre un 20% y un 30% de su capacidad, especialmente después de aproximadamente 500 ciclos de uso. Aunque no dejan de funcionar por completo, su desempeño disminuye y pueden surgir problemas como sobrecalentamientos, sobrecargas o sobredescargas si hay fallos en el sistema electrónico.

El equipo hace hincapié en la importancia de acudir a servicios técnicos especializados ante cualquier mal funcionamiento, ya que las baterías no pueden conectarse directamente a los vehículos sin una evaluación previa.

Por: Conversus.