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martes, agosto 4, 2020

Grafito alineado, la tecnología que multiplica por dos el rendimiento de las baterías de los coches eléctricos – Tecnología – Híbridos y Eléctricos

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La empresa suiza Battrion ha desarrollado un nuevo prototipo de celda de batería con un 40% más de rendimiento en la descarga y hasta un 50% en la recarga, sin perder vida útil. Respecto a las tecnologías de batería de litio actuales, y al contrario de lo que podría parecer, estos incrementos se traducen en una reducción de la generación de calor durante el funcionamiento de las celdas, aumentando su seguridad y su durabilidad. Las nuevas celdas con tecnología Aligned Graphite de Battrion han sido validadas en condiciones reales por la empresa Hilti.

Battrion fue creada en 2015 como una spin-off de la universidad ETH Zurich, con el objetivo de fabricar baterías de alto rendimiento, seguras, sostenibles y económicas. Como resultado, la empresa suiza ha patentado la tecnología Aligned Graphite que puede implementarse en baterías pequeñas, adecuadas para la electrónica de consumo, y en baterías de alta capacidad, como las que se incluyen en los vehículos eléctricos. Técnicamente se basa en mejorar la microestructura sobre la que se coloca el material activo del ánodo incluyendo en ella grafito alineado.

En el primer caso, aplicada en baterías de baja capacidad, las celdas alcanzan una tasa de descarga de hasta un 20% más que las celdas convencionales que se utilizan actualmente. Cuando la batería es de mayor capacidad, como en el caso de los vehículos eléctricos o las que se utilizan en el almacenamiento estacionario de energía, el rendimiento de la descarga puede alcanzar hasta el 40%. Cuando funciona en el sentido inverso, durante el proceso de recarga, el tiempo necesario para recuperar la energía es un 50% inferior que los que se obtienen con las baterías de litio actuales. Incluso con estos incrementos de rendimiento en los ciclos de carga-descarga, la generación de calor no debería aumentar, lo que protege las celdas y no ejerce un estrés adicional sobre ellas aumentando la vida útil de la batería.

Comparación esquemática entre la microestructura de grafito Aligned Graphite de Battrion y las baterías de litio convencionales.

Otra de las ventajas que ofrece esta tecnología es que se puede producir en grandes cantidades con un coste de fabricación contenido. Al basarse en una mejora de la estructura del ánodo y no en una sustitución de materiales, no existen problemas de compatibilidad con los componentes del electrolito que entran en contacto con él. Esto se traduce en que no es necesario introducir nuevas variables en la cadena de suministro ya que el material procederá de los fabricantes habituales ya conocidos. Según ha declarado a Electrive Martin Ebner, CEO de Battrion, este conjunto de características “reduce el riesgo técnico y económico y brinda la oportunidad de obtener una ventaja competitiva en el mercado de baterías que actualmente está en fuerte crecimiento”. 

La colaboración de Battrion con la empresa Hilti, conocida sobre todo por sus herramientas de construcción, se remonta al año 2014. Los prototipos fabricados hasta la fecha, que han aprovechado el trasvase de conocimientos industriales entre ambas empresas, han sido validados externamente por Hilti.

Battrion está trabajando actualmente con varios fabricantes de baterías y de equipos originales de diferentes sectores. Ebner asegura que, en tan solo dos años, será posible implementar esta tecnología en las líneas de producción de los grandes fabricantes: “La transferencia de experiencias y conocimientos entre empresas complementarias es la mejor manera de incrementar los volúmenes de producción de baterías de forma significativa”.



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