Cargando...¿Refrigerar las baterías de un coche eléctrico durante una carga ultrarrápida? Sí, es posible y TotalEnergies lo ha demostrado.
Si alguna vez has echado la mano a tu teléfono móvil durante una recarga de su batería, puede que hayas notado que está más caliente de lo normal. Pues imagínate lo que puede ocurrir con la batería de un coche eléctrico cuando se somete a carga ultrarrápida. ¿Lo habías pensado alguna vez? ¿Y sabes que esas baterías se pueden sumergir para refrigerarlas? Si no lo sabías, no te preocupes: te lo contamos inmediatamente.
Cómo refrigerar la batería de un coche eléctrico
En realidad, uno de los grandes desafíos a los que se enfrenta el segmento de automóviles eléctricos e híbridos es la disipación de calor en las baterías. En la actualidad, esto se suele solucionar de dos maneras: mediante refrigeración por aire —menos eficaz porque disipa peor el calor— o con el uso de un líquido refrigerante, con mayor capacidad de disipación, pero también más costosa y compleja.
En realidad, el objetivo de ambos métodos es el mismo: como las baterías se calientan durante las recargas, se trata de disipar la mayor cantidad de calor posible. Ahora ha surgido una tercera vía: la refrigeración por inmersión, muy prometedora y sobre la cual vamos a hablar con un poco más de detalle.
Qué es la refrigeración de baterías por inmersión
El sistema de refrigeración de baterías mediante inmersión emplea un diseño en el que las propias celdas de las baterías están directamente sumergidas en un líquido especial. Este fluido se caracteriza porque no conduce electricidad —es dieléctrico— y tiene una gran capacidad de disipación de calor.
¿Qué ventajas tiene este diseño? Muy sencillo: como existe un contacto directo con la fuente de calor, los focos de temperatura de las celdas de la batería se controlan mucho mejor. Así, se evitan los problemas de estabilidad cuando hay un problema en una celda. Esto es así porque esa celda problemática estará completamente aislada de las demás y, gracias a eso, la batería seguirá trabajando al máximo rendimiento.
Gracias a este diseño, las baterías son capaces de soportar tasas de carga y descarga mucho mayores que las alcanzadas con los mejores sistemas de refrigeración líquida.
Ventajas de la refrigeración de baterías por inmersión
La carga ultrarrápida de las baterías de los vehículos eléctricos plantea desafíos importantes, ya que utilizan estaciones de carga más potentes —hasta 350 kW en corriente continua, CC— y se generan flujos de calor difíciles de manejar por los sistemas de refrigeración existentes. Por eso la refrigeración de baterías por inmersión se considera la solución óptima para este tipo de recargas.
Eso sí, cambiar la tecnología de enfriamiento de la batería en un vehículo eléctrico representa un gran impacto sobre distintos aspectos, como el diseño, las pautas de desarrollo, la estrategia energética y el control del enfriamiento. No solo eso: también influye sobre la seguridad.
En este sentido, los ingenieros de TotalEnergies han logrado implementar esta tecnología de inmersión en un automóvil de calle, reemplazando el sistema de enfriamiento de la batería de un Volvo XC90 híbrido enchufable con una alternativa de inmersión.
En términos de rendimiento, el resultado fue inmediato: carga más rápida, mejor refrigeración, mayor seguridad, y menores coste y masa, sin tener que modificar el diseño de la batería ni el del vehículo. Gracias a eso se pudieron comparar directamente las ventajas que ofrece el enfriamiento por inmersión con los métodos de enfriamiento convencionales.
Así fue la transformación
En este caso, el sistema de enfriamiento se reemplazó con modificaciones mecánicas mínimas: se respetó la arquitectura del vehículo y se mantuvo la misma batería. Solo se realizaron algunos cambios relacionados con los componentes necesarios para el enfriamiento por inmersión, ya que tienen que hacerse compatibles con el fluido dieléctrico. Además el potencial del cargador de a bordo se aumentó de 3,7 kW a 22 kW.
Esta transformación permitió demostrar que el enfriamiento por inmersión cumple con las nuevas especificaciones requeridas para aplicaciones de alta potencia, gracias a su capacidad de enfriamiento siete veces más efectiva. Además, es un sistema que se integra fácilmente, que permite reducir la masa del vehículo el 4 % y el costo, hasta el 5,6 % . Por otro lado, la seguridad y durabilidad generales de las celdas de litio se ven mejoradas gracias al alto rendimiento de los fluidos dieléctricos utilizados.
Todo indica que esta tecnología de enfriamiento por inmersión de las baterías de litio será clave en el futuro, ya que aborda a la perfección los desafíos de la próxima generación de automóviles eléctricos. Gracias a este sistema, las baterías tendrán una mayor capacidad de carga, además de ser más seguras y duraderas.
