Presentación de un nuevo diseño de batería para vehículos híbridos de altas prestaciones
Los vehículos híbridos, que se introdujeron en el mercado debido a las preocupaciones relacionadas con el medio ambiente y la dependencia de los combustibles fósiles, demuestran ser prometedores como modalidad sostenible de transporte que puede aumentar el ahorro de combustible y reducir las emisiones. A fin de lograr su objetivo, empresas de vehículos de todo el mundo trabajan en diferentes maneras de mejorar esta tecnología relativamente nueva. Una de esas mejoras proviene de FEV Europe, el proveedor mundial de servicios para el desarrollo de vehículos, que ha presentado un nuevo sistema de baterías de altas prestaciones para vehículos híbridos que utilizan el método de celda a módulo. El sistema de baterías —desarrollado, construido y probado en el marco del proyecto financiado con fondos europeos ADVICE— ofrece un respaldo óptimo a fin de impulsar los vehículos híbridos. Tiene una alta densidad de potencia de 2 kW/kg, permitiendo una potencia de 100 kW con solo 2 kWh de energía y un peso de solo 50 kg. FEV demostró y validó la viabilidad del sistema junto con Volvo Cars, el coordinador del proyecto ADVICE. El concepto de la batería se basa en un elemento transmisor central que integra funciones para la estructura mecánica de la batería. Incorpora una refrigeración integrada y ofrece un diseño modular optimizado para el embalaje, el peso y el coste. «Ello reduce de forma significativa la cantidad de componentes y las etapas del montaje», explica el catedrático Stefan Pischinger, director general del grupo FEV, en una nota de prensa publicada en el sitio web de «Automotive World». «El proceso de extrusión elegido para el elemento transmisor central que integra funciones garantiza un alto grado de flexibilidad, al ofrecer resultados escalables aún más positivos a fin de lograr la reducción de costes. Además, el diseño compacto permite el apilamiento de múltiples módulos».
El sistema en profundidad
Se utiliza un adhesivo con conductibilidad térmica para adjuntar las celdas de la batería a ambos lados de la estructura de la transmisión y se aplica un recubrimiento en polvo para aislar eléctricamente las celdas del soporte de la transmisión. En este contexto, se presta atención al grosor de la capa del recubrimiento en polvo y al adhesivo con conductibilidad térmica. Ambos se aplican de tal manera que se garantiza una resistencia de contacto térmica mínima entre el refrigerante y las celdas de la batería. Una espuma de compresión autoadhesiva aplicada entre las celdas de las baterías compensa cualquier tolerancia de las celdas a lo largo de la estructura del elemento transmisor, además de aislar electrónicamente cada una de las carcasas de la celda de batería. Los conjuntos de celdas se fijan de forma mecánica al soporte de la transmisión embutiéndolos en una unidad de longitud mediante dos placas de extremo y posteriormente se colocan tornillos en dichas placas. En este concepto de batería, las unidades esclavas y el cableado del sensor se instalan en una posición central entre los contactos de las celdas, mientras que la ventilación para lograr una refrigeración adicional de las células se orienta hacia la carcasa del módulo. Las entradas de aire están colocadas de forma paralela a las unidades esclavas instaladas en el centro mediante franjas de metales conductivos denominadas «barras colectoras». Así, la tapa del módulo ayuda a seguir reduciendo la cantidad de componentes individuales y el peso de los módulos. La ventilación a través de los canales de refrigeración dentro de la transmisión mantiene las celdas de la batería frías por los lados y la parte inferior. Tal y como se indica en la nota de prensa, «la integración funcional del sistema de refrigeración en el componente estructural optimiza la necesidad de espacio y el peso de la batería. Además, el sistema de refrigeración de la barra colectora permite densidades de potencia máximas a través de la gestión especializada de las temperaturas de la células en los “puntos críticos”». El objetivo de ADVICE (ADvancing user acceptance of general purpose hybridized Vehicles by Improved Cost and Efficiency) es aumentar el porcentaje de vehículos híbridos comercializados mediante tecnologías que reducen las emisiones y aumentan la autonomía eléctrica. El proyecto finalizó en septiembre de 2020. Para más información, consulte: Página web del proyecto ADVICE
Palabras clave
ADVICE, vehículo híbrido, batería, celda de batería, módulo, refrigeración, transmisión
