Baterías de autos eléctricos que detectan su envejecimiento en tiempo real: el nuevo avance de Europa

El desarrollo de un sistema capaz de detectar en tiempo real el envejecimiento y daños internos en baterías de autos eléctricos marca un nuevo hito para la industria. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Graz (TU Graz) en Austria y la Universidad Libre de Bruselas (VUB), con el apoyo de socios industriales, han presentado una tecnología que promete elevar los estándares de seguridad, rendimiento y vida útil en vehículos eléctricos fabricados en Europa.

El proyecto, financiado por la Unión Europea bajo el nombre Nemo, ha permitido a los científicos desarrollar un sistema de gestión de baterías (BMS) que ofrece una visión directa del estado interno de cada celda. El sistema supera las limitaciones de los BMS convencionales, los cuales sólo monitorizan parámetros como voltaje, corriente y temperatura, sin acceder a datos precisos sobre el estado real de las celdas.

En declaraciones, Christoph Drießen, del Vehicle Safety Institute de TU Graz, afirmó que “el sistema de gestión de baterías es una herramienta importante para operar vehículos eléctricos de forma más segura y sostenible”.

Detección de daños ocultos y monitoreo proactivo

El enfoque de los investigadores se centró en detectar daños internos que suelen pasar inadvertidos hasta que el rendimiento del vehículo ya se ha visto afectado. Para entrenar los algoritmos, el equipo provocó daños controlados en las celdas de las baterías, incluyendo deformaciones mecánicas que simulan impactos leves como los que ocurren en estacionamientos. Esta metodología permitió crear modelos capaces de identificar señales de daño similares en condiciones reales.

El sistema emplea la espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS), una técnica basada en sensores que mide la resistencia eléctrica interna de las celdas. Esta capacidad ofrece a los ingenieros información directa desde el interior de las baterías, a diferencia de los métodos anteriores que sólo infieren el estado de salud a partir de mediciones externas.

De acuerdo con los expertos, esta tecnología permite detectar fallos o degradaciones en etapas tempranas, lo que reduce riesgos para la seguridad y posibilita intervenciones de mantenimiento antes de que los problemas se agraven. “Si reconocemos fallos y daños en celdas individuales a tiempo mediante el BMS, se pueden evitar muchos peligros”, enfatizó Drießen.

Envejecimiento bajo la lupa: una visión sin precedentes

Además de la seguridad, los científicos de TU Graz y VUB han avanzado en la comprensión de los procesos de envejecimiento de las baterías. El equipo austríaco diseñó un modelo que predice cambios en el volumen de las celdas durante los ciclos de carga y descarga. La expansión excesiva puede incrementar la presión mecánica en el interior del módulo, lo que eleva la probabilidad de fisuras, deformaciones, cortocircuitos y subidas de temperatura.

Por su parte, los especialistas de VUB contribuyeron con modelos capaces de rastrear el envejecimiento y los cambios en la vida útil de cada celda. Hasta el momento, las verificaciones convencionales sólo indicaban cuánto se había reducido la capacidad total en comparación con la condición original. La nueva aproximación brinda un panorama más detallado sobre lo que ocurre dentro de las celdas a medida que transcurre el tiempo.

“Hasta ahora, una prueba sólo mostraba cuánto se había reducido la capacidad respecto a la batería original”, señaló Drießen. “Pero los nuevos modelos también nos ofrecen una visión de los cambios internos durante el envejecimiento. Esto permite realizar ajustes positivos para el rendimiento, la vida útil y la seguridad”.

Sin impacto significativo en peso ni tamaño

A pesar de las nuevas funcionalidades incorporadas, los investigadores aseguran que el sistema de gestión de baterías mejorado no supondría un aumento significativo en el tamaño o peso de los sistemas actuales. Ya se ha construido un prototipo funcional a nivel de módulo de batería, mientras que el siguiente paso del proyecto se centrará en su desarrollo industrial y comercialización.

La colaboración entre instituciones académicas europeas y la industria muestra el potencial de la región para innovar en tecnologías clave para la movilidad eléctrica. Este avance podría sentar las bases para una nueva generación de vehículos eléctricos más seguros, duraderos y eficientes.