Entre los proyectos que está llevando a cabo el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE), se encuentra el llamado PROMET. Las investigaciones pretenden conocer, mediante el uso de modelos computacionales, cómo alargar la vida útil de las baterías. Señalan que uno de los problemas más acuciantes de las baterías de ion litio es su durabilidad.
Explica el ITE que Las baterías de ion litio son actualmente objeto de investigación en todo el mundo dada su importancia para la transición energética. Y, especialmente, para la electrificación del sector de la automoción.
Así, el desarrollo de las baterías ha vivido un notable crecimiento en los últimos años. Y seguirá haciéndolo, puesto que se trata de una de las tecnologías que van a liderar el nuevo paradigma energético y de movilidad.
El propio informe de la Comisión Europea “Strategic Research Agenda for batteries 2020” señala que en 2030 la demanda mundial de energía alcanzará 2.600 GWh. Eso evidencia que es necesario disponer de más baterías, con mayor potencia, procesos de carga más rápidos y mucho más duraderas.
No es la primera vez que hablamos del ITE y sus investigaciones con respecto a las baterías. Lo cierto es que sus proyectos en esa línea son numerosos.
ITE y proyecto PROMET
Una de las investigaciones más importantes del centro en ese ámbito es el que desarrolla el proyecto PROMET. Cofinanciado por IVACE y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), se centra en la capacidad de las baterías.
Las investigaciones pretenden conocer, mediante el uso de modelos computacionales, cómo alargar su vida útil. Es probablemente uno de los problemas más acuciantes de las baterías de ion litio es su durabilidad.
Además, también estudia cómo hacer más eficiente su diseño desde las fases más iniciales sin tener que recurrir a un elevado número de pruebas experimentales. El beneficio es claro: se reducirían costes y tiempos de desarrollo.
Los resultados de PROMET se han materializado en un modelo digital de baterías. El sistema abarca, entre otras cosas, y para estimar su vida útil:
- Una herramienta de simulación del proceso de montaje de una batería. También integra las variables en entorno digital para evaluar la calidad del producto final del ensamblado;
- El modelo de simulación de pérdida de capacidad, que tiene en cuenta: el efecto de las condiciones de uso sobre los mecanismos de degradación; asimismo, sus efectos sobre el comportamiento eléctrico.
Los modelos digitales
Actualmente, estudiar y conocer los fenómenos internos de las baterías que afectan a su degradación y funcionamiento es un reto transversal. Dentro de este ámbito, una de las líneas de trabajo de PROMET ha sido analizar el proceso de degradación de las baterías, para almacenamiento y uso.
Tras obtener distintas comparativas de la degradación sufrida en diferentes condiciones, se ha desarrollado un modelo computacional de pérdida de capacidad. Recoge todos los resultados considerando diversas variables.
Otra línea de trabajo de PROMET ha abordado el proceso de fabricación de módulos de baterías de ion litio a partir de celdas. Los expertos del ITE han conseguido modelar el proceso en un entorno digital y diseñar una herramienta de simulación del mismo.
PROMET y sus beneficios para automoción
Los expertos de ITE han trabajado conjuntamente con la industria del sector de la automoción, así como el sector auxiliar. Indican que las sinergias alcanzadas han sido múltiples.
- Por un lado, PROMET es de gran utilidad para los fabricantes de baterías. Dispone de un servicio de asesoramiento para la simulación del proceso, evaluando las diversas situaciones y variables.
- Además, la industria auxiliar también se ve beneficiada. Puede recurrir al asesoramiento para el diseño de componentes como: cold plates, intercambiadores, cableado, envolventes, arrays, etc. Y todo ello, sin necesidad de un gran número de costosas pruebas y prototipos de laboratorio.
- Por último, estas investigaciones y sus permiten evaluar económicamente la calidad de baterías comerciales reduciendo la incertidumbre en cuanto a su calidad y vida útil.
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