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FP7

HELIOS — Resultado resumido

Project ID: 233765
Financiado con arreglo a: FP7-TRANSPORT
País: Francia

Baterías de iones de litio para el transporte

La fiabilidad y la seguridad de las baterías son factores importantes para el éxito comercial de los vehículos eléctricos (VE). Un proyecto financiado con fondos europeos decidió explorar las causas del envejecimiento de las celdas para baterías y su seguridad.
Baterías de iones de litio para el transporte
El almacenamiento de energía es un sector en rápida evolución. Debido a su elevada densidad energética, las tecnologías de iones de litio que actualmente alimentan los dispositivos electrónicos se están convirtiendo en la elección principal para aplicaciones de transporte y otros mercados de almacenamiento de energía.

En el proyecto de investigación «High energy lithium-ion storage solutions» (HELIOS), financiado por la Unión Europea, se exploraron cuatro tecnologías de baterías basadas en litio para encontrar la más interesante para el mercado de consumo. Se estudiaron baterías de litio níquel cobalto aluminio (NCA), litio níquel manganeso cobalto (NMC), litio manganeso espinela (LMO) y litio fosfato de hierro (LFP). El estudio se llevó a cabo con grandes celdas de alta energía para aplicaciones de VE, VE híbridos enchufables y camiones pesados híbridos.

Los miembros del equipo de HELIOS compararon los distintos tipos de celdas para batería en cuanto a su rendimiento, vida útil, coste, reciclaje, tolerancia a los abusos y seguridad (los elementos clave que deberían contribuir al éxito de la comercialización de VE).

La capacidad de ciclado, la profundidad de la descarga, el estado de carga y la temperatura así como los valores máximo y mínimo de tensión fueron algunos de los posibles mecanismos detectados causantes del envejecimiento de las celdas. El análisis realizado sobre muestras de celdas nuevas, en un estado intermedio y en el estado final mostró que la adhesión era uno de los mecanismos de envejecimiento principales, mientras que la temperatura puede promover la disolución en las celdas basadas en NMC y LFP.

Los estudios realizados muestran que las celdas basadas en NMC tienen una capacidad ligeramente menor que las basadas en NCA. No obstante, las baterías NMC pueden alcanzar una densidad energética equivalente si se mejoran paulatinamente los materiales de la celda y se realizan modificaciones en la geometría de la misma.

Por el contrario, las celdas mixtas LMO–NCA mostraron una capacidad significativamente inferior. Optimizaciones adicionales de la mezcla de masa podrían compensar esa desventaja.

Con respecto a las celdas basadas en LFP, los resultados fueron bastante decepcionantes, particularmente en términos de su duración. Además, la capacidad de las celdas se puede elevar adicionalmente sin sacrificar su ventajosa tolerancia a los abusos. Eso las hace especialmente interesantes para VE híbridos enchufables con baterías relativamente pequeñas.

La industria de la automoción no lo tiene fácil para cumplir los ambiciosos objetivos climáticos y energéticos de la UE para 2020, en especial la reducción de las emisiones de gases con efecto invernadero en un 20 %. En ese sentido, los resultados del proyecto HELIOS deberían ayudar enormemente tanto a la industria de la automoción como a los operadores del transporte urbano a avanzar en esa dirección.

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Temas

Transport

Palabras clave

Iones de litio, baterías, transporte, vehículos eléctricos, celda para batería, envejecimiento de la celda, almacenamiento de energía, alta energía, almacenamiento en iones de litio, soluciones de almacenamiento, tecnologías de baterías, automoción
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