La gestión de las 'Fugas Térmicas' punto clave para la seguridad de las baterías de coches eléctricos | forococheselectricos

La gestión de las ‘Fugas Térmicas’ punto clave para la seguridad de las baterías de coches eléctricos


No es un secreto que el mercado de los coches eléctricos y de los híbridos enchufables está experimentando un crecimiento muy importante, para muestra, el récord de ventas de eléctricos puros en Noruega o, cómo en España, que se experimento un crecimiento sin precedentes en las ventas. El coche eléctrico ofrece ventajas para el medio ambiente ambiente y también para el usuario final desde un punto de vista económico. La creciente demanda de energía para mover estos vehículos exige innovación, y la temperatura durante la recarga es un punto muy importante.

Los fabricantes de baterías y de vehículos eléctricos están realizando grandes esfuerzos para desarrollar baterías de iones de litio cada vez más capaces, con la intención de reducir las barreras para el potencial comprador, sobre todo, la ‘range anxiety’, que se deriva en la percepción de que el coche eléctrico no está hecho para desplazamientos largos o que el proceso de carga es demasiado lento, eso sin contar con la escasez de puntos de carga en algunos mercados.

¿Qué significa ‘Fuga térmica’?

Con cada vez más módulos y celdas, las baterías actuales, tanto de vehículos como de dispositivos electrónicos, son susceptibles de experimentar una fuga térmica, cada celda en una batería contiene electrolitos líquidos que son inflamables. Si una de estas celdas alcanza una temperatura superior y hace corto circuito, el electrolito hará combustión, provocando una ruptura para liberar la presión de dicha celda, provocando un incendio.

La celda rota puede llegar a alcanzar los 1.000 ºC y aquí es donde empieza la Fuga Térmica, justo ese rápido incremento en la temperatura y que genera la misma reacción en las celdas adyacentes, lo que sería la ‘Propagación de la Fuga Térmica’. Si esto llega a ocurrir, la reacción puede provocar humo, fuego e incluso llegar a una explosión, por esto es clave que los ocupantes cuenten con tiempo suficiente para abandonar el vehículo con seguridad.

tesla model s fire

Desde 2015 se han registrado varios incidentes relacionados con la batería, lo que ha impulsado a las autoridades a crear regulaciones para evitarlos. En China, por ejemplo, ha puesto en marcha el estándar GB/T 31485, pero en otros mercados han llegado apenas a propuestas. Esto deja en manos de los fabricantes la opción de fabricar o montar baterías con sistemas diseñados para gestionar la ‘Fuga Térmica’, algo que genera un dilema, porque a más materiales para controlar la temperatura, menos espacio para celdas y reducción de la autonomía.

Pero esto no significa que los fabricantes estén sacrificando la seguridad de las baterías en favor de mayor autonomía, ni lo contrario. Esto representa otro gran reto tecnológico para el vehículo eléctrico, ya que se debe conseguir el ansiado punto medio, seguridad suficiente para los ocupantes y máxima autonomía. Cada batería es única, con lo cual, el sistema de protección también lo es, pero hay empresas que llevan años investigando este apartado y dan luces sobre este tema.

Morgan Advanced Materials, con sede en Windsor, ha puesto foco en los materiales de protección para ofrecer a los ocupantes el tiempo suficiente para abandonar el vehículo si se da el caso de una ‘Fuga térmica’. Pero esto no implica que propongan una solución única ya que, como hemos dicho, cada batería es diferente. Pero aportan información sobre los principales sistemas o niveles de protección.

Celda a Celda

Es quizá el más complejo, ya que requiere el diseño de un material específico para incorporarlo entre cada celda individual, todo un reto para la distribución del espacio. En este sentido, es el nivel más alto de protección. El hecho de que el material absorba el calor generado por una celda, evita que se produzcan daños en las adyacentes.

Esta forma de protección estaría basada en materiales con capacidad de cambio, es decir, la protección puede cambiar de estado cuando la temperatura es demasiado alta, por ejemplo, de sólido a líquido, o de líquido a gaseoso. Este último caso sería el más efectivo, ya que el gas puede ‘escapar’ por las zonas de ventilación del módulo.

Módulo a Módulo

En este nivel, la protección sería en formato papel o capa protectora que envuelva cada módulo. Brinda un ahorro significativo en cuanto a peso si comparamos con la protección celda a celda, sin embargo, dicha capa evitará que la temperatura se eleve en módulos adyacentes con la consecuente pérdida del módulo en cuestión.

Paquete entero

Cambio de batería del Renault ZOE.

Es la solución más simple y económica. Esta opción estaría enfocada en brindar una protección extra para los ocupantes y que tengan tiempo suficiente para detener y abandonar el vehículo en caso de aumento excesivo de la temperatura de las baterías. El punto negativo es que ofrece poca protección al paquete de batería como tal.

 

El coche eléctrico seguirá evolucionando, y este es otro paso, otro reto a superar como muchos que se han superado hasta ahora. Seguramente se encuentren soluciones híbridas y económicas, tanto en costes como en peso/espacio y que brinden seguridad suficiente tanto al paquete/módulo/celdas como a los ocupantes del vehículo.

Vía | The Manufacturer

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26 comentarios en «La gestión de las ‘Fugas Térmicas’ punto clave para la seguridad de las baterías de coches eléctricos»

  1. Pues vaya con las baterias, otra cosa de la que tengo que confesar que no tenia ni idea y de la que en este foro nadie comenta. Ahora entiendo las altas exigencias tecnicas y de seguridad que tienen los talleres que trabajan con esros coches.
    Nada, otro mitivo mas para seguir, de momento, con la morralla termica.

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    • Hablas como si la gasolina no fuera inflamable y no hubiera nunca incendios de coches térmicos. Yo creo que ya hay suficientes coches eléctricos circulando como para poder afirmar que no se incendian más que los de combustión. Todos llevamos un móvil en el bolsillo con baterías de litio y lo dejamos en la mesita muchos y no se están incendiando casas todos los días. Así que no tengas tanto miedo hombre. De todas formas, con el electrolito sólido desaparecerá el problema para siempre.

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      • Yo estoy convencido de que estadísticamente los EVs se incendian menos. Evidentemente, cuando un térmico se incendia no es noticia (por lo visto no es lo bastante infrecuente). Con certeza las compañías de seguros son las que mejores datos deberían tener al respecto.

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        • Yo solo he visto una estadística bien hecha al respecto. Se publicó hace unos años y, efectivamente, daba un riesgo de incendió menor al coche eléctrico que al térmico, basándose en los accidentes con incendió contabilizados en un año y el número de kilómetros recorridos por cada tipo de tecnología en es mismo año.

          Es posible que existan estadísticas actualizadas, pero yo no las conozco.

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    • Macia, ¿no has leído los enlaces que ha puesto el compañero EV4EVer justo más arriba?
      ”Más riesgo parece haber en un BMW…

      https://www.motorpasion.com/bmw/bmw-pide-perdon-20-incendios-motores-corea-sur-e-incluye-europa-investigacion

      https://www.20minutos.es/noticia/3524063/0/corea-sur-demanda-bmw-incendios »

      Y estamos hablando de solo una marca de térmicos, si analizamos el resto flipariamos de lo que arden los térmicos, sin ir más lejos a mi vecino le salió ardiendo en plena carretera un Peugeot 406 impoluto y super cuidado sin motivo aparente.

      Así que la moralla térmica arde mucho más que los eléctricos.

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    • La única estadística bien elaborada que yo he visto asignaba más riesgo de incendio por m recortido al térmico que al eléctrico. Aunque es verdad que es de hace años y no separaba entre diésel y gasolina.

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    • Respuesta a Macía

      ¿Cómo que en este foro no se comenta nada de la seguridad de las baterías de VE?

      Le aconsejo haga una búsqueda al respecto, en la hemeroteca de este foro, pues este tema se ha tratado varias veces, y si no recuerdo mal y como no puede ser de otra forma de Tesla y las baterías del Model 3.

      Se hablaba de un diseño patentado que permitia que las baterías liberarán el gas en caso de choque o incendio, para evitar, la propagación del incendio, y su apagado más rápido.

      Sobre su excusa para no pasarse por esa supuesta falta de seguridad, suscribo la respuesta de Rubén en todos sus aspectos.

      Si Ud es coherente con sus afirmaciones, tampoco debería usar los teléfonos móviles, y mucho menos la chatarra térmica y asesina que lleva, y que legalmente permiten utilizar para beneficio de los fabricantes de térmicos y en perjuicio del bien común, así es que no me sea un hater, hablado de la forma que lo hace.

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  2. En teoría, este problema se mitigará con la tecnología «semisólida» y desaparecerá con la «sólida». Hasta entonces, creo que el trabajo que vienen haciendo los fabricantes es de lo mejor, a la vista de los pocos incidentes de este tipo.
    Estaría bien conocer el ratio de VE en la carretera y el número de incidentes de este tipo.
    Luego habría que compararlo con los incendios de térmicos.

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  3. No se si voy a decir una tontería. Quizás sería interesante que hubieran dos baterías, una la principal para el movimiento del vehículo, y otra mas pequeña para el esto de funciones que podría situarse en el capó y/o en el techo.
    Se trataría de ganar espacio para la batería principal, para así aumentar kms. o mejorar la seguridad.

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    • Así es en todos los eléctricos. Todos llevan una bateria normal de 12V para la alimentación de los instrumentos, sensores, etc.. y la «gorda» para el/los motores.

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  4. Comprendo que el peligro de incendio será en los accidentes, donde también juega un papel importante el diseño del coche.
    En Tesla por ejemplo, que tanto gusta por aqui, creo recordar que les dieron las 5 estrellas.

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  5. Por curiosidad, he buscado en google cualquier noticia relativa a incendio o arder de coches eléctricos de carsharing en Madrid y no me ha aparecido absolutamente nada.
    Y esos coches se maltratan bastante.

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  6. Los electricos son mas seguros. Los asistentes a la conduccion como el autopilot y baterias blindadas y enfriadas por liquidos son superiores en este apartado, que un deposito de 50 lts de plastico.

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    • Si no acompañas esa afirmación con una estadística fiable, se queda en una mera opinión. Que puede ser correcta… o no.

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  7. «Los fabricantes de baterías y de vehículos eléctricos están realizando grandes esfuerzos» Creo que si hacen esfuerzos pero no grandes, ya que si estuviera esforzándose ya hubiéramos visto una solución… o incluso creo que la tienen…..

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    • Sí, claro, y hay una conspiración del Mossad para que no salga a la luz con el objetivo de favorecer a los exportadores de petróleo, que son muy amigos suyos en realidad aunque lo disimulen, y a una prima de Netanyahu que tiene acciones Repsol. Jajajajaja.

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      • Solo busca por Google » GM skateboard» y mira las noticias, incluso las imágenes. Todo era tecnología de hidrógeno combinado con eléctrico, no eléctrico puro.

        — Año 2002 es cuando se presentó el skateboard,

        Curiosamente, no era tecnología eléctrica 100% sino combianda:
        http://pubs.acs.org/cen/news/83/i04/8304earlybus2.html, sino celdas de combustible haciendosé lo mas barata posible

        https://www.youtube.com/watch?v=ZJEttDbF3fc

        La pregunta ¿Dónde está todo esto?¿Y porque no se continuó? ¿Crees que GM era la única con esto?

        Que me digas que las nuevas empresas se tienen el reto de solventarlas me lo puedo creer, pero no me creo que las antiguas empresas automovilísticas se han estado con los brazos cruzados.

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        • Es que aclas grandes, como a las pequeñas, les mola ganar dinero y, en consecuencia, han estado fabricando lo que se vendía y era rentable: coches térmicos.

          E invirtiendo cantidades muy pequeñitas en alternativas “para el futuro”.

          Esa es toda la conspiración… pero, vamos, que también hay gente que la Tierra es plana y el viaje de Magallanes-Elcano, un cuento de viejas.

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  8. El riesgo y peligro de los acumuladores químico-eléctricos (vulgarmente baterías) fundamentalmente del litio es alto, más que el diesel, la gasolina, el metano e incluso el hidrógeno. Nada insalvable, pero han de garantizare las medidas consecuentes en materia de seguridad, en especial en espacios cubiertos. Espero que el legislador tome nota y actúe en consecuencia.

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    • Una afirmación que, sin soporte, no vale nada. Es un comentario de bar.

      La única estadística que yo he visto comparando el número de accidentes con incendio por km recorrido, daba un resultado mejor para eléctricos que térmicos. Era norteamericana, así que seguramente no incluía apenas diésel. Y no incluía tampoco H2 porque era antigua y no entonces había.

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    • Respuesta a Mikel

      ¿Ha realizado Ud una simple búsqueda en Google, que corrobore tal afirmación?

      Pues va a ser que no, es decir coincido con Pepe12106, que está es una afirmación de barra de bar y de cuñado, jajajaaaaa.

      Madre del amor hermoso, cuando leo que mete el hidrógeno, jajajaaaaa.

      Te escribo desde el móvil, y no te puedo poner enlaces que corroboran, que Ud no acierta ni una, cuando compara la peligrosidad de las pilas de litio.

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  9. El mayor peligro de incendiarse un coche eléctrico, vendría de chocar con un coche gasolina y al incendiarse este lo calentase hasta el punto en que el litio comience a arder, explotar o expulsar gases. Los coches eléctricos suelen tienen sensores de calor, que cortan la alimentación de corriente eléctrica, cuando se produce un alto aumento de temperatura, también pueden tener un cortocircuito por choque o por otras causas, pero se ve que no es lo normal porque se verían muchos casos de incendio que a día de hoy no se ven.

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    • Lógicamente el mayor riesgo es en accidente, pero no necesariamente con un térmico. Un cortocircuito con una batería enorme y de gran potencia como la de un coche genera calor para fundir lo que quieras.

      Además, el litio arde al contacto con el agua, así que una batería aplastada puede ser muy peligrosa. También hay riesgo de incendio por mal funcionamiento durante las cargas a alta potencia o por un cortocircuito con mala suerte.

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  10. pochimax: Hace tiempo que Google quitó el mensaje de «no se han encontrado resultados», asi que si buscas «incendio carsharing electrico» seguro que saldra algo de «casino online» o de «alargador de pene»…

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