Químicos desarrollan técnica no invasiva para diagnosticar baterías

#

México, 12 May (Notimex).- Un equipo de químicos de la Universidad de Nueva York (NYU) desarrollaron una técnica basada en imágenes por resonancia magnética que puede diagnosticar el estado de las baterías, sin abrirlas y determinar la cantidad de carga que queda y detección de defectos internos.

El profesor en el departamento de Química de la institución, Alexej Jerschow, explicó que el uso de energía alternativa y vehículos con motor eléctrico aumentará aún más la demanda de baterías mejores y más seguras.

"Sin embargo, actualmente sólo hay un conjunto limitado de herramientas disponibles para diagnosticar el estado de una batería sin destruirla: nuestra técnica no invasiva ofrece un método más rápido y más amplio para realizar estas evaluaciones", apuntó.

El investigador Matthew Ganter indicó que garantizar la calidad y seguridad de las células es primordial para el proceso de fabricación, lo que puede ahorrarles a las empresas un costo considerable y evitar fallas catastróficas en las células.

De acuerdo con un comunicado de la NYU, la investigación se centra en baterías recargables de iones de litio (Li-ion), que se utilizan en teléfonos celulares, computadoras portátiles y otros dispositivos electrónicos.

Las baterías recargables son el corazón de las nuevas tecnologías, incluidos los coches eléctricos o el almacenamiento de fuentes de energía renovables.

Sin embargo, los recientes fallos de funcionamiento de los dispositivos manuales y los vehículos eléctricos han puesto de relieve las dificultades en el diseño de baterías para estas tecnologías de vanguardia.

Además, los ingenieros a menudo no pueden determinar la naturaleza de los defectos o incluso las fallas inminentes de la batería sin desmontar el dispositivo, lo que generalmente resulta en su destrucción.

Por tanto, los métodos de resonancia magnética (MR) proporcionan la capacidad de medir pequeños cambios en los mapas de campos magnéticos y, como resultado, crear una imagen de lo que se encuentra dentro de una estructura; por ejemplo, la MRI (imágenes por resonancia magnética) puede producir imágenes de los órganos del cuerpo humano de una manera no invasiva.

En este estudio, los científicos adoptaron un procedimiento similar a MRI, pues aquí, midieron pequeños cambios de campo magnético que rodean las celdas electroquímicas de la batería.

En sus experimentos, examinaron las baterías de iones de litio en diferentes estados: varios niveles de carga (duración de la batería) y condiciones.

Tales células fueron preparadas por colaboradores en el Centro de Prototipado de Baterías de RIT; con estas células, el equipo de NYU pudo adaptar los cambios del campo magnético que rodea las baterías a diferentes condiciones internas, revelando el estado de carga y ciertos defectos.

Estos incluyen electrodos doblados y faltantes, así como pequeños objetos extraños en la celda, que son fallas que pueden ocurrir durante el proceso de fabricación normal.

"Con las futuras mejoras de este método, podría proporcionar un medio poderoso para predecir las fallas de la batería y la vida útil de la batería, así como facilitar el desarrollo de baterías de alta performance, alta capacidad y de larga duración o de carga rápida de próxima generación", agregó Jerschow.

Compartir.