Entre las limitaciones que deben enfrentar los vehículos eléctricos, está la autonomía relativamente limitada en comparación con los de gasolina y diésel. Esta limitación solo se puede romper haciendo baterías de estado sólido más eficientes que las que se utilizan actualmente.
Una de las empresas que está trabajando desde hace varios años en esta dirección es Samsung SDI, empeñada en desarrollar una batería de estado sólido, capaz de ofrecer una autonomía de más de 1.000 kilómetros, cargas rápidas y una vida útil más prolongada.
La batería sólida con estas características podría comenzar a comercializarse dentro de tres años, si se cumplen las expectativas de los investigadores de esta empresa surcoreana. En ella actualmente están experimentando con un método de producción en el que se utiliza un elemento aparentemente contradictorio: agua.
Usando agua a presión para acelerar la producción
El desarrollo de la batería sólida le ha tomado a Samsung SDI más de 10 años de investigación, con las que ha conseguido más de 50 patentes (no es el único grupo de investigadores, ni la única empresa que trabaja en este tipo de baterías). Ahora ha comenzado a enfocarse en formas más eficientes de producir esta batería y que se puedan utilizar en una línea de producción.
Para alcanzar este objetivo han creado la “S Line”, un método de producción que incluye el uso de agua a alta presión, para lograr los altos niveles de prensado que se requieren en la elaboración de la batería.
Con el fin de que las baterías sólidas puedan funcionar, el prensado de los materiales se debe hacer rápidamente y con temperaturas muy altas. Se trata de conseguir que los materiales del núcleo queden estructurados de la forma más sólida posible, con el electrolito hundido tan profundamente como el ánodo y el cátodo, y una presión en torno a los 100 MPa (megapascal). Esta última es una medida de presión que se utiliza en ingeniería estructural y en resistencia de materiales).
Para hacer esto, el equipo de Samsung utiliza una prensa isotáctica equipada con rodillos, que pueden ejercer fuerzas cercanas a los 600 MPa. En este sentido, parte importante del proceso consiste en verter las células de la batería en un tanque de agua, método que contribuye a mejorar la calidad del proceso.
Todo el procedimiento se lleva a cabo en el centro de investigaciones de Samsung, en Suwon, y en esta fase lleva alrededor de 30 minutos, tiempo que deben recortar a la mitad para que sea similar al que toma construir otras baterías.
Baterías de estado sólido en 2027
Una vez que afinen esta parte del proyecto y otros detalles, Samsung construirá otra línea de producción en la planta que esta empresa tiene en Ulsan, al sureste de Seúl, y esperan comenzar a comercializar estas baterías en 2027.
Las baterías sólidas se diferencian de las de litio en que estas últimas utilizan electrolito líquido entre el ánodo y el cátodo para facilitar el flujo de iones. Las sólidas, en cambio, solo utilizan materiales sólidos comprimidos a alta presión, lo que las hace más seguras (menos susceptibles a incendios, como las de litio), con mayor densidad de energía y más duraderas.
