El Consorcio para la Innovación de las Baterías usa por primera vez la difracción de neutrones para mejorar el rendimiento de las baterías de plomo

El primer proyecto de innovación de baterías en Europa que utiliza técnicas de difracción de neutrones de alta tecnología se ha presentado en España bajo el nuevo programa técnico del Consorcio para la Innovación de las Baterías (CBI) .

El miembro del consorcio europeo Exide Technologies se ha asociado con el Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA) para explorar procesos fundamentales que ocurren dentro de las baterías de plomo durante la operación, utilizando la difracción de neutrones, con el objetivo general de mejorar el ciclo de vida y el rendimiento. ICMA es un instituto conjunto entre la Universidad de Zaragoza y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas(CSIC).

Alistair Davidson, director de CBI, dijo: “Este proyecto, el primero que se lanzó en Europa, demuestra el tipo de investigación de vanguardia que está llevando a cabo la industria avanzada de baterías de plomo para garantizar que nuestras baterías confiables y de alta calidad continúen funcionando un papel central en la entrega del New Green Deal europeo y apoyar la creación de un continente neutral para el clima para 2050 «.

“Las sondas de difracción de neutrones son más profundas que los rayos X y pueden proporcionar otra perspectiva para mejorar el rendimiento de las baterías de plomo. El análisis que estamos realizando en España nos ayudará a desarrollar nuevas baterías de plomo de alto rendimiento «.

Francisco Trinidad, director de tecnología de baterías de Exide, dijo: “El nuevo proyecto sigue un estudio de viabilidad que demostró las capacidades de esta técnica en relación con el logro de mejoras de por vida en el rendimiento de la batería de plomo. Exide y el nuevo proyecto de investigación de ICMA pueden facilitar la comprensión de los procesos que rigen los fallos de las baterías durante la operación a través de la difracción de neutrones «.

La segunda etapa de este proyecto será un análisis de los resultados, abriendo oportunidades futuras para examinar las baterías de plomo usando difracción de neutrones. Mediante el uso de diversas técnicas para obtener una comprensión más profunda del rendimiento de la batería de plomo, la investigación que realiza CBI con sus miembros y socios impulsará el desarrollo de esta tecnología en áreas clave como la vida útil.

El nuevo programa técnico de CBI tiene como objetivo aumentar la vida del ciclo de la batería en 5 veces para 2022, hasta 5.000 ciclos para aplicaciones de almacenamiento de energía. La vida útil del ciclo es la capacidad de una batería de seguir funcionando a través de numerosos ciclos cuando no está completamente cargada y mejorar el rendimiento en esta área contribuiría a reducir el costo operativo, un parámetro clave para aplicaciones de servicios públicos y energía renovable.

Para el sector automotriz , el objetivo de investigación objetivo de máxima prioridad es aumentar el DCA en 5 veces para el año 2022 a 2 amperios / Ah. El DCA, que es la capacidad de la batería de aceptar energía instantánea durante la carga, por ejemplo al frenar, será crucial para maximizar el rendimiento de las baterías de plomo avanzadas en el número cada vez mayor de vehículos micro e híbridos suaves en la carretera.

En 2018, CBI anunció el lanzamiento de un proyecto innovador para aumentar el rendimiento de las baterías de plomo avanzadas. El objetivo clave es comprender por qué las baterías de plomo pueden fallar durante el funcionamiento y comprender esto es vital para aumentar la vida útil general de una batería de plomo.

Esta misión está siendo explorada actualmente por un proyecto de investigación primero en su tipo en el Laboratorio Nacional Argonne en los Estados Unidos. Utilizando experimentos de rayos X asistidos por sincrotrón, el funcionamiento interno de las baterías de plomo se está examinando en tiempo real para proporcionar información nunca antes explorada.

Los proyectos lanzados en los próximos meses se centrarán en aumentar el rendimiento de la batería y proporcionar una comprensión más profunda de los principales procesos que sustentan la operación de la batería de plomo, para que nuestra industria pueda continuar innovando y avanzando las baterías de hoy para adaptarse a las necesidades del futuro.