LG ha creado un material 100 veces más delgado que un pelo. Su plan: solucionar las baterías para coches eléctricos
Hace unos días se hizo viral el vídeo de un Telsa entrando en combustión dentro de un garaje en Florida. Estaba apagado, pero el agua acumulada en el suelo del garaje debido a los efectos del terrible huracán Helene provocaron que la batería se incendiara, destrozando tanto el vehículo como la casa. Es algo que ocurre: a veces, las baterías de iones de litio tienen fugas y provocan incendios.
Para evitar eso, LG cree haber encontrado la solución gracias a un material extremadamente delgado que reduce el riesgo de incendios de baterías en un 50%. Es importante para la industria y para una LG cuyas baterías se incendiaban a lo loco.
La fuga térmica. Cada vez que un dispositivo con batería se incendia o explota –ocurre en los móviles, pero también un problema para los coches eléctricos-, salta la alarma y es posible que mires tu dispositivo con recelo. Una batería no debería incendiarse, pero debido a algunos factores, es posible que se produzca lo que se conoce como «fuga térmica».
Debido a fallos de fabricación, la degradación de los componentes internos, la exposición a temperaturas elevadas o a cambios en la presión, el ánodo y el cátodo de dentro de la batería entran en contacto directo, provocando un cortocircuito. Esto genera de calor y, en cuestión de segundos, la temperatura puede alcanzar casi los 1.000 grados centígrados.
Más delgado que un pelo. Como decimos, es algo que no debe por qué ocurrir, pero se dan casos y es algo que trae de cabeza a una industria que ha intentado poner remedio al problema con mejores medidas de seguridad. Una de ellas es la que han ideado en los laboratorios de investigación de LG, un componente que han bautizado como Capa Reforzada de Seguridad, o SRL, por sus siglas en inglés.
Se trata de un material que, según la compañía, se espera que sea capaz de «suprimir las fugas térmicas para prevenir incendios al bloquear rápidamente la vía de reacción en las primeras etapas del sobrecalentamiento». Y esto lo consiguen con ese SRL que, básicamente, es una capa de un material de un micrómetro -una centésima parte del grosor de un cabello humano- que se coloca entre el cátodo y una lámina de aluminio que conduce la electricidad dentro de la batería.
Un fusible inteligente. Así, el SRL permite que, cuando las condiciones son las normales, la electricidad fluya libremente. Cuando la temperatura de la batería superar el rango seguro, es cuando el SRL se activa. LG explica que «cuando la batería supera el rango de entre 90º y 130º, el material reacciona al calor, modificando su estructura molecular y suprimiendo eficazmente el flujo de corriente».
La clave está en la velocidad, por lo que el SRL es mu sensible a la temperatura, ya que «su resistencia eléctrica aumenta en 5.00 ohmios por cada grado de aumento de temperatura. Además, la resistencia máxima del material es 1.000 veces superior a la que se alcanza en la batería a temperaturas normales». Y lo mejor es que es reversible: cuando la temperatura baja, la resistencia vuelve a la normalidad y la batería seguirá funcionando como siempre.
A prueba de golpes. Ya hemos comentado que hay varios factores que pueden provocar las fugas térmicas, y los impactos juegan un papel muy importante en esto. ¿Has escuchado alguna vez que si tienes una batería hinchada… no la pinches? Pues bien, en sus pruebas de penetración de clavos en baterías de óxido de cobalto y litio, las que estaban equipadas con SRL no se incendiaron. En las baterías sin el protector, se incendiaron el 84% de ellas.
También se realizaron pruebas de impacto, algo crítico en el caso de los coches eléctricos. Se dejó caer un peso de unos 10 kilos sobre la batería de níquel-cobalto-manganeso y todas las baterías estándar se incendiaron. En las baterías con el SRL, el 70% se mantuvieron impertérritas y, en el 30% de las que sí se incendiaron, las llamas se apagaron rápidamente.
A fabricar. La buena noticia es que, aunque LG aún está investigando el desarrollo del SRL, en el comunicado se deja clara la intención por empezar a producir este tipo de protectores en masa a corto plazo. Lee Jong-Ku es el director de tecnología de LG Chem, quien afirma que «se trata de un logro de investigación que se puede aplicar a la producción en masa en un corto periodo de tiempo para garantizar que los clientes puedan utilizar vehículos eléctricos con total confianza».
Además, las pruebas de producción actuales han demostrado que el SRL se puede integrar fácilmente en los procesos en masa existentes con la fabricación de rollos de SRL equivalente a cinco kilómetros fabricados cada día.
