CTC trabaja en una innovadora metodología que disminuirá el tiempo de evaluación de la vida útil de baterías destinadas a aplicaciones espaciales

El Centro Tecnológico CTC está trabajando en el desarrollo de una nueva metodología de evaluación del rendimiento y el tiempo de vida de las celdas que componen las baterías de iones de litio utilizadas en el ámbito aeroespacial. El principal objetivo de esta investigación es lograr reducir la duración de las pruebas de dos años a menos de cinco meses. El proyecto está licitado por la Agencia Espacial Europea (ESA) en régimen de concurrencia competitiva a través del programa Technology Development Element (TDE).

Las celdas electroquímicas son el núcleo activo de los sistemas de las baterías, los elementos que convierten la energía química en corriente eléctrica. Para evaluar la durabilidad y eficiencia de una batería, se realizan ensayos acelerados y evaluaciones de las celdas para determinar su rendimiento ante diferentes tensiones, analizar su reacción individual a varios niveles de cargas y calcular finalmente su vida útil. El principal problema de estas pruebas aceleradas está en su duración, que puede alcanzar hasta los dos años.

El único centro tecnológico de Cantabria está desarrollando una innovadora metodología que permitirá reducir el tiempo dedicado a estos ensayos a menos de cinco meses. CTC busca combinar el conocimiento ya existente sobre baterías a nivel de automoción con técnicas de Inteligencia Artificial y simulación avanzada para acelerar la caracterización de las celdas.

En primera instancia, se llevarán a cabo diferentes pruebas electroquímicas sobre las celdas que permitirán una evaluación cualitativa de su rendimiento y un análisis predictivo de la fatiga o nivel de daño. Una vez recogidos estos datos, se procesarán a través de un software personalizado desarrollado por CTC que generará una representación virtual de las celdas y la batería. De esta forma, se podrán realizar nuevas pruebas en múltiples referencias de tiempo y ampliar los datos ya recogidos de forma manual sobre el comportamiento de las celdas.

Llevar a cabo pruebas en una representación virtual suma diversos beneficios. El primero, y más relevante para la investigación, es la optimización del tiempo. El software permite realizar un mayor número de ensayos en un periodo de tiempo mucho más corto. Asimismo, supone una reducción de los materiales utilizados para realizar las pruebas, por lo que diminuye los gastos de investigación.

Además, CTC busca sumar al software la tecnología de Deep Learning (Aprendizaje Profundo) para optimizar la eficacia de la batería. Se trata de una funcionalidad adicional que utilizará los datos de las pruebas realizadas para aprender de ellos y prever posibles errores.

En este sentido, esta investigación entronca con tres de las grandes áreas de especialización del centro tecnológico. La Inteligencia Artificial y el Deep Learning, la modelización y simulación avanzada y la caracterización de materiales son las líneas tecnológicas de trabajo que se unen en esta iniciativa y sobre las cuales CTC desarrolla una importante parte de su actividad.