Las baterías de fibra de carbono “sin masa” ayudarán a los futuros diseños de vehículos eléctricos solares

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Como saben la mayoría de los lectores, Tesla planea introducir paquetes de baterías estructurales en algún momento en el futuro cercano. Al utilizar el contenedor del paquete de baterías y las propias celdas de la batería para lograr rigidez, se puede reducir el peso total del vehículo. Las ventajas incluyen un mayor rango por kWh de paquete de baterías instalado, mejor manejo y un gran potencial para el ensamblaje del vehículo simplificado (lo que debería reducir los costos).

Tesla no es la única empresa que trabaja en esto, y su enfoque de celda unida no es el único enfoque que están siguiendo los investigadores e ingenieros. En este artículo, cubriré la tecnología en la que los científicos suecos son pioneros para las baterías estructurales.

En un artículo reciente en Revista PV, obtuvimos nuestro primer vistazo a la nueva tecnología de batería “sin masa”. Ellos llaman a su tecnología de batería “sin masa” no porque literalmente no tenga masa (eso es físicamente imposible según nuestra comprensión actual de la física), sino porque no agrega masa a un vehículo. En otras palabras, se supone que tiene todas las ventajas del enfoque de Tesla para las baterías estructurales y algo más.

La historia comienza en 2007. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia comenzaron a trabajar en celdas de batería livianas con no solo buenas propiedades eléctricas, sino también buenas propiedades mecánicas. A medida que desarrollaron una batería a base de fibra de carbono, se dieron cuenta de que no solo era buena mecánicamente para una batería, sino que también era lo suficientemente fuerte como para servir como parte de la estructura de un vehículo. Fue entonces cuando todo cambió para los investigadores.

La batería viene en varias partes, en capas. Hay un electrodo negativo de fibra de carbono, un electrodo positivo con soporte de película de aluminio y un separador de fibra de vidrio (GF), todos trabajando juntos para formar un material de matriz de electrolito de batería estructural (SBE). Cada una de estas capas hace que las otras sean estructuralmente más fuertes. Esto significa que las celdas de la batería no solo pueden ayudar a soportar cargas, sino que también soportan las cargas directamente y son una parte real de la estructura del vehículo.

“La batería tiene una densidad de energía de 24 Wh / kg, lo que significa aproximadamente un 20 por ciento de capacidad en comparación con las baterías de iones de litio comparables actualmente disponibles”, dijeron los investigadores. “Pero dado que el peso de los vehículos se puede reducir en gran medida, se requerirá menos energía para conducir un automóvil eléctrico, por ejemplo, y una menor densidad de energía también da como resultado una mayor seguridad”.

Los vehículos solares serán los mayores beneficiarios de esto

Un área en la que esto marcará una gran diferencia es en los vehículos eléctricos solares. Como estamos aprendiendo de Aptera, alimentar vehículos con el sol tiene que ver con la eficiencia. Cuanto más eficientes sean los paneles solares, más energía puede producir el automóvil por sí mismo. Cuanto más ligero, aerodinámico y menos resistente a rodar un vehículo, menos energía se necesitará para moverlo por la carretera. La tensión entre estos dos números (generación de energía solar y energía necesaria para funcionar) determina qué tan útil puede ser un vehículo solar.

Una verdadera batería estructural haría que el vehículo fuera más liviano y también ayudaría a reducir la resistencia a la rodadura, y ambos factores aumentan la eficiencia del vehículo. Esto significa que incluso con la tecnología solar actual, el vehículo obtendría más alcance del sol todos los días.

Imagen destacada proporcionada por Aptera.

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Y ahora, me despido hasta una nueva noticia. ¡Nos vemos!

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