¿Son los vehículos eléctricos un peligro de incendio?

En los últimos dos meses, tres autos eléctricos Tesla Motors Model S se incendiaron después de que se dañaron sus paquetes de baterías de iones de litio. La semana pasada, la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras dijo que investigaría si el Model S de Tesla necesita ser modificado para evitar más incendios.

Consumirse: La parte delantera de un Tesla Model S se consumió en llamas después de que se dañara su batería.

En dos casos, los coches pasaron sobre grandes objetos metálicos a la velocidad de una autopista; el tercer coche chocó contra un muro de hormigón. Nadie resultó herido: un sistema de advertencia permitió a los conductores detener el automóvil y salir antes de que comenzara a salir humo de la batería, y el diseño de la batería ralentizó la propagación del fuego, que nunca llegó a los compartimentos de pasajeros. . Tesla ha dicho que cubrirá los incendios en su garantía, por lo que los propietarios no sentirán el costo. Y el fundador de Tesla, Elon Musk, sostiene que los incendios siguen siendo muy raros.

Aun así, los incidentes han llamado la atención sobre la seguridad de las baterías utilizadas en los vehículos eléctricos (consulte los primeros datos que sugieren que los incendios causados ​​por colisiones son más frecuentes en el Tesla Model S que en los automóviles convencionales). También son solo los ejemplos más recientes de incendios de baterías de iones de litio en vehículos eléctricos; hemos visto incendios con los vehículos enchufables Chevy Volt y Fisker Karma. El 787 Dreamliner de Boeing quedó en tierra debido a problemas con sus nuevas baterías de iones de litio.

Existen riesgos inherentes cuando almacena suficiente energía para propulsar un automóvil de dos toneladas a 75 millas por hora durante cientos de millas. Después de todo, miles de autos que funcionan con gasolina se incendian en colisiones cada año. En principio, esos riesgos pueden gestionarse mediante el diseño estructural y la refrigeración. Pero, ¿podrían hacerse más seguras las propias células de la batería de iones de litio?

Los paquetes de baterías para vehículos eléctricos están hechos de cientos a miles de celdas de batería, cada una de las cuales contiene un electrolito líquido inflamable. La gestión de los riesgos de los incendios en las baterías de iones de litio se reduce a dos cosas: evitar que el electrolito se incendie y evitar que se propague si ocurre.

Sin embargo, las propias celdas de la batería de iones de litio a veces pueden generar suficiente calor para encender el electrolito en un proceso conocido como fuga térmica. Los cortocircuitos entre los dos electrodos en una celda de batería, por ejemplo, pueden calentar los electrodos. Si estos electrodos se calientan demasiado, el calor puede desencadenar reacciones químicas que rápidamente generan más calor hasta que los electrolitos estallan en llamas. Esto parece ser lo que sucedió en los incendios de Tesla, cuando los daños a los paquetes de baterías provocaron cortocircuitos que provocaron una fuga térmica.

Los cortocircuitos pueden ser el resultado de defectos de fabricación, pero los fabricantes de baterías se han vuelto muy buenos para prevenirlos. Cuando las baterías se usan según lo previsto, solo hay un incendio por cada 100 millones de celdas de batería de iones de litio, dice Jeff Dahn , profesor de física y química en la Universidad de Dalhousie. Tesla también protege contra eventos de fuga térmica con un extenso sistema de enfriamiento líquido diseñado para enfriar las celdas tan rápido que si una celda se incendia, sus vecinas no lo harán.

Sin embargo, si se dañan varias celdas, es posible que el sistema de enfriamiento no sea suficiente. Si el paquete de Tesla es abusado severamente por un objeto de metal grande empujado a través del paquete, probablemente tendrá un incendio en la mayoría de los casos, dice Dahn.

Tesla protege aún más el paquete de baterías con una placa de aluminio endurecido de un cuarto de pulgada de espesor. En muchos casos, esto parece funcionar. El Model S obtuvo las calificaciones de seguridad más altas de la NHTSA después de las pruebas de choque. Pero la protección no resultó suficiente en el caso de los incendios.

Tesla también construyó un cortafuegos entre la mochila y el habitáculo. Ese cortafuegos está diseñado para que incluso si el paquete entra en fuga térmica, no penetre en el compartimiento de pasajeros, dice Musk.

Desde los accidentes, Tesla envió una actualización de software que cambia la configuración de la suspensión del Model S para que el paquete de baterías esté más alto del suelo a velocidades de autopista, lo que hace que sea menos probable que golpee el tipo de trozos de metal que causaron dos de los incendios.

Más allá de hacer que los paquetes de baterías sean más seguros, también es posible hacer que las propias celdas sean más seguras cambiando a materiales de electrodos que almacenan menos energía pero que pueden soportar temperaturas más altas antes de que comience la fuga térmica. Algunos otros fabricantes de automóviles han hecho esto, pero los paquetes de baterías resultantes cuestan más. No está claro que Tesla haya seleccionado materiales de electrodos para mejorar la seguridad de las celdas individuales.

Musk dice que sería posible aumentar el grosor del revestimiento de aluminio que protege la batería. Pero eso agregaría un peso considerable que dañaría el rendimiento del automóvil y reduciría su autonomía con una carga. Dice que no cree que esto sea necesario, ya que las medidas de seguridad actuales han protegido a los conductores y espera que no haya muchos incendios.

En última instancia, incluso podría ser posible reemplazar el electrolito inflamable por uno no inflamable, pero estas baterías han resultado difíciles de desarrollar (consulte Baterías de estado sólido, Construir autos con baterías no es tan loco como parece y Un truco para Hacer las baterías más seguras también podría hacer que los vehículos eléctricos fueran asequibles).

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