Investigadores de Stanford University están desarrollando la capacidad de medir la potencia y la capacidad de almacenamiento de las baterías a medida que envejecen, anunció la universidad.

“Los científicos de Stanford University ofrecen una forma de predecir en tiempo real el estado real de una batería recargable. El nuevo algoritmo combina datos de sensores con el modelado por computadora de los procesos físicos que degradan las celdas de las baterías de iones de litio para predecir la capacidad de almacenamiento restante y el nivel de carga de la batería”, señaló el comunicado.

Simona Onori, profesora asistente de ingeniería de recursos energéticos en la Escuela de Ciencias de la Tierra, la Energía y el Medio Ambiente de Stanford, informó: «Hemos aprovechado parámetros electroquímicos que nunca antes se habían utilizado con fines de estimación». La investigación apareció el 11 de septiembre en la revista IEEE Transactions on Control Systems Technology.

Actualmente, los fabricantes de automóviles agregan capacidad de reserva para hacer frente a cantidades desconocidas de degradación, lo que aumenta el costo y el uso de materiales escasos y, a veces, tóxicos. La investigación ayudará a estimar mejor la capacidad real, permitiendo baterías más pequeñas y una mayor autonomía en los vehículos eléctricos.

“Con nuestro modelo, sigue siendo importante tener cuidado con la forma en que utilizamos el sistema de la batería,” explicó Onori. “Pero si tiene más certeza sobre cuánta energía puede almacenar su batería a lo largo de todo su ciclo de vida, entonces puede usar más de esa capacidad. Nuestro sistema revela dónde están los límites, para que las baterías puedan operarse con mayor precisión.”

Según el estudio, la precisión de las predicciones está dentro del 2 por ciento de la vida útil real de la batería observada en los experimentos. Esto permite que las baterías viejas de los vehículos eléctricos se utilicen para almacenar energía para la red eléctrica. “Tal como están las cosas ahora, las baterías retiradas de los vehículos eléctricos varían ampliamente en calidad y rendimiento,” dijo Onori. “No ha existido un método confiable y eficiente para estandarizarlas, probarlas o certificarlas de manera que sean competitivas frente a las baterías nuevas fabricadas específicamente para almacenamiento estacionario.”

Las celdas de batería de los vehículos eléctricos representan aproximadamente el 30 por ciento del costo total del vehículo. La investigación proporciona un método más preciso para medir la degradación de las baterías de litio.

“El equipo concentró sus experimentos en un tipo de batería de iones de litio comúnmente utilizada en vehículos eléctricos (óxido de litio níquel manganeso cobalto) para estimar variables internas clave, como la concentración de litio y la capacidad de la celda. Pero el marco es lo suficientemente general como para ser aplicable a otros tipos de baterías de iones de litio y para tener en cuenta otros mecanismos de degradación de la batería,” informó el artículo de investigación.

“Demostramos que nuestro algoritmo no es solo un buen trabajo teórico que se puede ejecutar en una computadora,” dijo Onori. “Más bien, es un algoritmo práctico e implementable que, si se adopta y se usa en los automóviles desde mañana, puede resultar en baterías más duraderas, vehículos más confiables y paquetes de baterías más pequeños.”