Un equipo de científicos de la Universidad Penn State de Pensilvania ha desarrollado un método mediante el cual las baterías de iones de litio se pueden calentar hasta 140 grados Fahrenheit durante 10 minutos y luego enfriarse rápidamente a temperatura ambiente, lo que les permite cargarse en ese corto tiempo.
Por DMB | lapatilla.com
“Los propietarios de vehículos eléctricos pronto podrán ingresar a una estación de servicio, enchufar su automóvil, ir al baño, tomar una taza de café y, en 10 minutos, conducir con una batería completamente cargada” dice la nota sobre el desarrollo publicada en el portal Penn State.
“Demostramos que podemos cargar un vehículo eléctrico en diez minutos para un rango de 200 a 300 millas”, dijo Chao-Yang Wang, Director del Centro de motores electroquímicos en Penn State. “Y podemos hacer esto manteniendo 2.500 ciclos de carga, o el equivalente a medio millón de millas de viaje”.
La batería de autocalentamiento utiliza una fina lámina de níquel con un extremo conectado al terminal negativo y el otro extendiéndose fuera de la celda para crear un tercer terminal. Un sensor de temperatura conectado a un interruptor hace que los electrones fluyan a través de la lámina de níquel para completar el circuito. Al cargar, esto calienta rápidamente la lámina de níquel a través del calentamiento por resistencia y calienta el interior de la batería.
Según los investigadores, el calentamiento rápido y el enfriamiento posterior no causan picos de litio, lo que significa que no se produce la degradación del calor de la batería.
Las baterías de iones de litio se degradan cuando se cargan rápidamente a temperaturas ambiente inferiores a 50 grados Fahrenheit porque, en lugar de que los iones de litio se inserten suavemente en los ánodos de carbono, el litio se deposita en picos en la superficie del ánodo. Este revestimiento de litio reduce la capacidad de la celda, pero también puede causar picos eléctricos y condiciones de batería inseguras.
Sin embargo, la técnica propuesta por Chao-Yang Wang y sus colegas implica que después del rápido calentamiento, enfriamiento inmediato es la clave. Esto último se puede lograr utilizando un sistema de enfriamiento diseñado en el automóvil.
Wang y su equipo se dieron cuenta de que si las baterías pudieran calentarse a 140 grados F por solo 10 minutos y luego enfriarse rápidamente a temperatura ambiente, no se formarían picos de litio y tampoco se produciría la degradación por calor de la batería.
“Llevar esta batería al extremo de 60 grados Celsius (140 grados F) está prohibido en el ámbito de la batería”, dijo Wang. “Es demasiado alto y se considera un peligro para los materiales y acortaría drásticamente la duración de la batería”.
El enfriamiento rápido de la batería se lograría utilizando el sistema de enfriamiento diseñado en el automóvil, explicó Wang. La gran diferencia de 140 grados a aproximadamente 75 grados F también ayudará a aumentar la velocidad de enfriamiento.
“La tendencia de 10 minutos es para el futuro y es esencial para la adopción de vehículos eléctricos porque resuelve el problema de ansiedad por el alcance”, dijo Wang.
Según Reuters, el establecimiento de 2.800 estaciones de carga en los EE. UU., financiado por la multa de más de $ 2 mil millones pagada por Volkswagen, (después de admitir la trampa de las emisiones de diesel) se sumará a la reducción de la ansiedad por el alcance (miedo a quedarse sin energía sin forma ni tiempo para recargarse). Estas estaciones de carga estarán en 500 ubicaciones en EEUU
El Departamento de Energía de los Estados Unidos apoyó el trabajo de investigación