¿Son seguras las baterías de los coches eléctricos?

Según recoge el boletín mensual de ASEPA, las baterías de los vehículos eléctricos son sometidas a diversas pruebas para comprobar que cumplen con los requisitos mínimos de seguridad…

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Cualquier batería de alta tensión que vaya montada en un vehículo debe superar una serie de pruebas -recogidas en el Reglamento 100 CEPE/ONU- para garantizar unos requisitos mínimos de seguridad, que sirven para comprender qué clase de problemas puede afrontar una batería, qué medidas de seguridad incorporan para gestionarlos y cuáles pueden ser sus consecuencias, según recoge el boletín mensual de la asociación española de profesionales de automoción (ASEPA).

¿Qué pruebas se realizan con las baterías?

Vibración. La prueba consiste en someter a la batería a vibraciones de frecuencias entre 7 y 50 Hz y distintas intensidades durante tres horas y en dirección vertical respecto del montaje de la batería en el vehículo. El objetivo de este test -que simula el traqueteo durante la marcha normal- es comprobar que los componentes internos no se mueven lo bastante como para colisionar con algo -bajas frecuencias- ni se aflojan -las uniones roscadas-. Al finalizar el ensayo, la batería debe salir de él funcionando ya que no es destructivo.

Ciclado térmico. Se calienta y se enfría la batería a lo largo de varios ciclos. Primeramente, la batería se coloca en una cámara a 60 grados y se la deja a esta temperatura durante seis horas. A continuación, se reduce la temperatura de la cámara a -40ºC en menos de 30 minutos, y se vuelven a esperar otras seis horas. La operación de calentamiento/enfriamiento hay que repetirla hasta completar un total de cinco ciclos. Después, se deja la batería a temperatura ambiente durante 24 horas. Tras acabar el proceso, la batería debe funcionar con normalidad.

Cortocircuito externo. Este ensayo consiste en cortocircuitar los terminales externos de la batería. Al unir positivo y negativo, se demanda de la batería una intensidad casi infinita. Este test pone a prueba las protecciones internas de la batería: fusible y relés o contactores electromagnéticos deberán intervenir, cortando la corriente o limitándola a un valor seguro, antes de que la batería sufra daños. Aunque esta prueba pueda inutilizar la batería, no debería provocar fugas, fuego, explosiones, etc.

Choque mecánico. Este proceso simula la deceleración que sufriría la batería como consecuencia de una colisión, y pone a prueba tanto la construcción de la batería como sus sistemas de anclaje al vehículo. La batería se ensaya tanto en dirección longitudinal como transversal, alcanzándose una deceleración mínima de 15G y máxima de 28G durante un tiempo de, al menos, 120 milisegundos. Este test no debería ser destructivo, aunque la norma no requiere que tras la prueba la batería siga funcionando.

Integridad mecánica. La batería se comprime empleando una placa con una forma especial, para simular qué ocurriría en un choque con deformación de la carrocería cuando esta comenzara a comprimir la batería. La fuerza aplicada es de 10 toneladas, y el tiempo de aplicación debe de ser inferior a 10 segundos. Se advierte de que este proceso es destructivo -la batería queda deformada-, sin embargo, no deberían producirse incidentes como chispas, fugas de electrolito, fuego o explosiones.

Resistencia al fuego. Esta prueba consiste en coger una bandeja del tamaño de la batería, llenarla de combustible y prenderle fuego. Después, en una primera fase que dura 60 segundos, se acerca la batería a 3 metros del fuego. A continuación, se coloca la batería sobre el fuego durante 70 segundos. Tras ese tiempo, se retira la bandeja en llamas, pero no se puede tocar la batería: si hay algo ardiendo -como conectores de plástico- se debe dejar que siga ardiendo. Este test es destructivo, la batería puede incendiarse, pero no debe explotar.

Sobrecarga y descarga. Se carga y descarga la batería más allá de lo que el fabricante considera recomendable, lo cual podría dañarla e, incluso, incendiarla. Lo que debe ocurrir en esta prueba es que el sistema de gestión de la batería o BMS abra los contactos para protegerla. En principio, no debería ser destructiva.

Sobretemperatura. La batería nunca debe funcionar a una temperatura superior a la especificada por el fabricante como temperatura máxima de trabajo. De manera que se calienta la batería hasta esa temperatura y se comprueba que las protecciones internas actúan para abrir los interruptores internos de la batería, cortando el flujo de corriente.

En pro de añadir más pruebas

Actualmente, en las Naciones Unidas, se están analizando algunas pruebas que tienen más posibilidades de incorporarse al Reglamento 100: la de penetración -consiste en clavar un dispositivo de ensayo que traspase varias celdas-; la de inmersión en agua salada o la de propagación, que analiza lo que le ocurre a las celdas vecinas y a la batería completa cuando una de las celdas queda dañada hasta el punto de sobrecalentarse, explotar e incendiarse.