Toyota muestra cuales serán las próximas evoluciones de sus baterías

Toyota ha publicado su hoja de ruta de cuales serán los siguientes pasos de su tecnología de baterías.

Baterías bipolares NiMh.

Serán las primeras en llegar y se empezarán a instalar pronto en su gama híbrida, posiblemente en 2022 (el Prius C americano ya lo instala). Son de tipo níquel hidruro metálico.

Las baterías convencionales, cada celda tiene su ánodo y cátodo, y por cada uno de ellos hay un colector. El diseño se ha optimizado para que los colectores empalmen dos celdas contiguas, por lo que el mismo colector tiene un cátodo y ánodo a la vez. Las celdas hacen uso de hidrógeno en forma gaseosa presurizada a 82 bares para mejorar sus propiedades electroquímicas.

Estos cambios realizados tienen tienen los siguientes beneficios: se reduce la resistencia interna de las celdas al haber más superficie, por lo que se puede conseguir una mayor carga/descarga, hasta 1,5 veces más; el tamaño está más optimizado, se pueden colocar 1,4 veces más celdas en el mismo espacio; mejora la entrega de potencia, el motor eléctrico puede empujar con más fuerza desde bajas revoluciones; se maximiza la eficiencia de la frenada regenerativa, la batería tiene menor resistencia a recibir energía.

Esta tecnología ha alimentado el sistema del telescopio Hubble durante 19 años antes de necesitar ser cambiadas, y eso en las extremas condiciones del espacio.

Baterías de litio mejoradas.

Llegarán a mediados de 2022 en eléctricos puros.

Toyota ha investigado sobre las impurezas que pueden aparecer durante la fabricación de una batería. Dichas impurezas producen microcortocircuitos dentro de la celda y degradan la vida de la batería. Explican cómo impurezas de contornos regulares, al contrario de lo que se podría suponer, tienen tanta posibilidad de “quedar enganchados” a ambos electrodos y cortocircuitarlos, como lo haría el propio tamaño de la impureza. Con un nuevo método de fabricación se evitará ese problema y alargará mucho sus vida útil.

Habrá una selección de nuevos materiales, el objetivo es que haya una ausencia de cobalto y de níquel en sus electrodos. La estructura interna de las celdas heredaran técnicas aplicadas a las batería bipolares de hidruro metálico, aunque no se sabe si será de inicio o en una siguiente mejora.

El objetivo es que sean más compactas, con más duración y más económicas (un 30%).

Baterías en estado sólido primera parte.

Llegarán sobre 2025 en la gama híbrida.

La razón de porque no pueden llegar antes a producción es su duración. Hasta ahora, las dendritas se que formaban en el electrodo no permitían una vida útil de la batería adecuada para el uso de la automoción. Esto se solucionara en parte con los nuevos métodos de fabricación y control recientemente aprendidos.

El motivo por la que se empezarán a instalar en vehículos híbridos es por el elevado coste de producción y por la escala de producción. 

Las ventajas de estas baterías son: mayor densidad energética, ocupan bastante menos espacio; tienen mayor tolerancia a la altas temperatura y voltajes, por lo que permiten cargas más rápidas; generan una alta potencia de salida, gracias al rápido movimiento de los iones; prácticamente ningún riesgo de incendio.

Baterías de estado solido segunda parte.

Llegarán hacia finales de década para los eléctricos puros.

La producción será masiva y se espera conseguir una mayor eficiencia que reduzca los costes sin reducir la autonomía.