Audi desarrolla nueva tecnología de baterías para sus vehículos eléctricos

Audi Q7 e-tron 3.0 TDI quattro

La automotriz alemana Audi trabaja en un concepto modular uniforme para las baterías de alto voltaje que equipan  los vehículos eléctricos e híbridos; que permita utilizarlas en los diferentes modelos y marcas del Grupo Volkswagen.

Las investigaciones y el desarrollo que llevan a cabo en el centro tecnológico de baterías de alto voltaje en Gaimersheim (Alemania), se centran en la organización de las células que componen la batería en módulos, las estrategias de operación durante la conducción, y el uso de la batería después del final de su vida útil.

Con sus trabajos de desarrollo de los últimos tres años, Audi logró importantes mejoras técnicas y económicas en sus baterías; al aumentar la capacidad actual de las células prismáticas en un 50 por ciento, de 25 amperios hora (Ah) por célula a 37 Ah; incrementar la densidad de energía, logrando que las células planas ahora alcancen hasta 550 vatios hora por litro de volumen, y espera que alcancen unos 750 Wh/l en 2025; y reducir los costos de la baterías en un 50%.

Esta nueva tecnología de batería para vehículos eléctricos, está compuesta por un módulo que consta de una carcasa de aluminio resistente con forma de cubo, ligeramente más pequeño que una caja de zapatos. El módulo pesa alrededor de 13 kilogramos y cuenta con un sistema a través del cual circula el fluido de refrigeración. Tiene capacidad para tres tipos de células: las cilíndricas como las utilizadas en la segunda generación del el Audi R8 e-tron; las prismáticas, cada una de ellas con un tamaño aproximado similar al de la mitad de un libro de bolsillo, y las células largas y planas en forma de placa.Prisma-Zelle

Las células prismáticas tienen carcasas independientes, por lo que son más robustas que las células planas. La carcasa está realizada en polímero recubierto de aluminio, lo que presenta ventajas en cuanto al peso.

Las células planas y las células prismáticas son más versátiles, ya que con cambios menores en sus dimensiones exteriores, pueden ser configuradas específicamente para una máxima potencia de salida, para una máxima densidad de energía o para una combinación de ambos parámetros.

Las células prismáticas y las planas tienen una densidad de almacenamiento superior que las células cilíndricas, que también requieren de conexiones más complejas. Estas células cilíndricas resultan únicamente adecuadas para los vehículos eléctricos; permiten almacenar mayor cantidad de energía comparada con otros diseños, pero su potencia de salida es menor.

teaser_01-Pouch-cell-module_4_3Una característica técnica clave es el recubrimiento de los electrodos, que a menor espesor mayor es el contacto entre el electrolito y el material activo, asegurando de esta manera el rendimiento en cuanto a potencia por alta transferencia de carga.

Otro aspecto destacado del desarrollo de Audi, es que diseña sus baterías de alta vida útil; de más de 150.000 kilómetros y un mínimo de ocho años de funcionamiento. Aun así, estas baterías todavía poseen una gran parte de su capacidad nominal; demasiado alta para que puedan ser recicladas; por lo que la empresa trabaja en un programa denominado “From Road to Grid” para convertir las baterías usadas en reservas de energía estacionaria.

Actualmente ya se dispone de una primera instalación de suministro de energía a la red eléctrica en fase de prueba en cercanías de Ingolstadt; compuesta por un contenedor de cuatro baterías de varios tamaños que trabaja en conjunto con un sistema fotovoltaico, capaz de suministrar hasta 20 kW de potencia en los días soleados. Un segundo contenedor aloja las conexiones y la tecnología de control: su unidad electrónica de potencia convierte la corriente continua de las baterías a corriente alterna con un voltaje estándar de 400 V. Cuando la capacidad de almacenamiento de energía de las baterías disminuye por debajo del 10 por ciento, se envían a reciclar.

Las innovadoras plataformas de almacenamiento de Audi pueden ser adaptadas como fuente de energía para las estaciones de carga rápida con una potencia de más de 250 kW. Alternativamente, pueden servir como sistemas de almacenamiento para electricidad procedente de fuentes renovables, como la eólica y la energía solar, ya sea como parte de la red o como instalaciones para viviendas. Audi ya contempla sistemas más grandes, con una capacidad de alrededor de 500 kWh.

Fuente:

https://audi-illustrated.com/en/future-performance-2015/Batterietechnologie

Video “From Road to Grid”:

https://audimedia.tv/en/vid/smart-energy-storage

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stacruzricardo

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