LG desarrolla un material que elimina las fugas térmicas de las baterías y aumenta la seguridad

A pesar del reducido número de incendios en las baterías de los coches eléctricos, este fenómeno no deja de preocupar a los desarrolladores conscientes de que su extinción es más compleja. Es por eso que empresas como LG, están trabajando en el desarrollo de nuevos compuestos que permitan elevar el nivel de seguridad y crear diseños que eviten las fugas térmicas.

El material diseñado por LG Chem es un compuesto que cambia su resistencia eléctrica en función de la temperatura y actúa como un “fusible” que bloquea el flujo de electricidad en las primeras etapas del sobrecalentamiento.

Se trata de una capa muy fina, apenas 1 micra, colocada entre la capa del cátodo y el colector de corriente de la batería. Cuando la temperatura de la batería aumenta más allá de las cifras normales, entre 90 °C y 130 °C, el material reacciona al calor, modificando su estructura molecular y suprimiendo el flujo de corriente.

Este materia es muy sensible a los cambios de temperatura de la batería, ya que su resistencia eléctrica aumenta en 5000 ohmios (Ω) por cada grado centígrado de aumento. La resistencia máxima del material es más de 1.000 veces mayor que a temperaturas normales y también presenta reversibilidad, lo que significa que la resistencia disminuye y vuelve a su estado original, lo que permite que la corriente fluya normalmente nuevamente una vez que la temperatura baja.

La fuga térmica es una de las principales causas de los incendios en las baterías de los coches eléctricos. Esta se produce cuando el cátodo y el ánodo del interior de la batería entran en contacto directo de forma involuntaria, lo que provoca un cortocircuito y genera calor. En cuestión de segundos, la temperatura puede alcanzar casi los 1000 °C, lo que provoca un incendio.

Algo que LG espera poder revertir con este material que indican, será capaz de prevenir incendios al bloquear rápidamente la vía de reacción en las primeras etapas del sobrecalentamiento.

En las pruebas de impacto y penetración de las baterías, las baterías equipadas con el material de supresión de fuga térmica no se incendiaron en prácticamente ningún escenario, o apagaron las llamas poco después de que aparecieron evitando así un evento de fuga térmica completo.

En una prueba de impacto realizada con baterías de níquel-cobalto-manganeso (NCM) para coches eléctricos, en la que se dejó caer un peso de 10 kg sobre las baterías, todas las baterías estándar sin el recubrimiento se incendiaron. Por el contrario, el 70% de las baterías equipadas con el material de supresión de fugas térmicas han logrado mantener su estructura y no se han llegado a incendiar, mientras que el 30 % restante experimentó llamas, pero estas se extinguieron en cuestión de segundos.

Si bien los métodos anteriores implicaban colocar materiales sensibles a la temperatura dentro de la celda de la batería, a menudo se enfrentaban a problemas con tiempos de reacción lentos o densidad de energía reducida. Sin embargo, LG Chem asegura que ha desarrollado un material que resuelve estos problemas.

Unas celdas que han completado las pruebas de verificación de seguridad en baterías de pequeño tamaño, como teléfonos móviles, y ahora se preparan para hacer lo mismo con los modelos de mayor tamaño para coches eléctricos.

Fuente | LG