- El sistema de rayos X de alta velocidad del Instituto Fraunhofer EMI ha analizado las baterías cuando sufren algún fallo crítico
- Los ingenieros del Grupo Volkswagen están analizando los datos extraídos de las pruebas realizadas para implementarlos en sus investigaciones
- Giro radical en la gigafactoría de Sagunto, Gotion quiere asociarse con Volkswagen que asegura que mantendrá el control del proyecto
Nunca hasta ahora se había conseguido ver qué sucede en una celda de batería cuando existe un fallo. Hasta la fecha se realizaban simulaciones con ordenadores para acercarse lo máximo posible a la realidad. Se destruían baterías para ver cuál era su comportamiento durante procesos de incendio o ruptura. Pero la cosa ha cambiado. El sistema de rayos X de alta velocidad del Instituto Fraunhofer para Dinámicas de Alta Velocidad, Ernst-Mach-Institut (Fraunhofer EMI), permite a los ingenieros ver el interior de grandes celdas de batería prismáticas mientras operan bajo condiciones extremas.
La tecnología empleada se basa en imágenes de rayos X de alto rendimiento en combinación con una cámara de prueba de batería especial y sensores que monitorean simultáneamente temperatura, presión, voltaje y flujo de gas consiguiendo grabar hasta 1.000 imágenes por segundo. Esto, permite a los científicos observar con extrema resolución procesos como la formación de gas, el desplazamiento de materiales y la propagación de grietas dentro de la celda.
Un sistema único en el mundo
Según afirman los miembros del Fraunhofer EMI, el sistema de rayos X de alto rendimiento es único en el mundo por lo que se antoja de suma importancia los datos que se estén extrayendo de los estudios realizados en las celdas de baterías, en colaboración con PowerCo, la filial de baterías del Grupo Volkswagen.
No hace falta recordar que la industria europea de baterías va a remolque de la industria china, líder mundial de estos componentes. En la lucha por competir con los fabricantes chinos siempre, siempre salen vencedores los asiáticos, por lo que estudios como este pueden suponer un impulso a los fabricantes europeos como PowerCo y una ventaja a la hora de desarrollar la siguiente generación de baterías para vehículos eléctricos.
«Nuestro método in-situ nos permite ver qué sucede dentro de una celda en fracciones de segundo, en tiempo real y con la máxima resolución. Esto cambia fundamentalmente cómo entendemos el diseño y la seguridad de las baterías», dijo Sebastián Schopferer, jefe de Seguridad de Baterías en Fraunhofer EMI.
Nuevos diseños de celdas
Los datos obtenidos del estudio están permitiendo a los ingenieros evaluar diferentes diseños de celdas en base a procesos directamente observados a la vez que refinar modelos de simulación con una precisión mayor. Todo esto influye de manera positiva en que los procesos de desarrollo de productos y certificación se aceleren.
Los ingenieros del Grupo Volkswagen están analizando los datos extraídos de las pruebas realizadas y las imágenes captadas, para implementarlos en sus investigaciones. Junto con los expertos del Instituto germano, están estudiando la manera en que se expulsan materiales durante el descontrol térmico y cómo se propagan los fallos en configuraciones de múltiples celda.
“Gracias a la obtención de imágenes por rayos X de alta velocidad in situ, estamos llevando la investigación sobre baterías a un nuevo nivel. Por primera vez, podemos hacer visibles los procesos dinámicos que tienen lugar en el interior de las celdas en tiempo real y a cámara lenta. Este nivel de conocimiento sin precedentes nos permite optimizar la seguridad y el diseño de las celdas de batería de forma muy específica y llevar las innovaciones al uso industrial con mucha mayor rapidez. Junto con Fraunhofer EMI, estamos impulsando la alta tecnología de fabricación europea y reforzando el papel de Europa en la industria de las baterías”, comentó HW Vassen, director técnico de PowerCo.
PowerCo implantará un sistema de rayos X de alta velocidad en su planta de Salzgitter
PowerCo tiene muchas esperanzas puestas en esta tecnología y afirma que la misma ya está contribuyendo a desarrollar celdas de producción mejoradas. De hecho, espera implantar un sistema de rayos X de alta velocidad en colaboración con el Fraunhofer EMI en su planta de Salzgitter para el año 2028.
Recordemos, que PowerCo está construyendo una planta idéntica a la alemana en la localidad valenciana de Sagunto. Una planta que espera poner en funcionamiento a principios de 2027, después de que unos problemas con los sobrecostes de las obras hayan obligado a postergar la inauguración, que estaba prevista para el próximo mes de septiembre. Habrá que ver si la empresa decide también implementar ese sistema en la planta española.
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