El proyecto aborda el reto de maximizar la vida de baterías, en especial de vehículo eléctrico (EV). Como cualquier batería se degrada por su uso, conocer con precisión el estado de degradación o envejecimiento (SoH – State of Health) es crítico para poder gestionar la operatividad del vehículo.

La motivación del proyecto surge del hecho que la batería es uno de los componentes más caros del EV y además solo se aprovecha el 20 % de la vida de una batería, debiéndose reciclar, siendo este un proceso caro. Por tanto, encontrar campos donde estas baterías puedan ser reaprovechadas (segunda vida) para alargar su vida útil, reduciendo así costes en esta aplicación y costes de reciclaje, deben reportar un beneficio económico cuantificable.
La hipótesis sintetizada que se plantea en el proyecto se expresa en que la degradación fisicoquímica debe poderse medir externamente para disponer de un sistema que evalúe el envejecimiento de la batería y así poder diseñar un plan de utilización de la batería que comprenda no sólo un 20 % si no explorar los límites útiles de la aplicabilidad de la batería en diferentes aplicaciones energéticas

El proyecto está estructurado en tres subproyectos coordinados desarrollados por la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) y el centro de investigación Ikerlan. Cada miembro aporta know-how complementario para la consecución de los objetivos planteados. Lo abordará un equipo de trabajo de 7 doctores, con la participación de 2 estudiantes de doctorado.

Para validar la hipótesis en 3 años el proyecto propone estudiar las causas del envejecimiento de baterías en distintas condiciones de operación. Para ello se ciclarán baterías de litio (celdas de 20 Ah) en Ikerlan, recogiéndose datos de tensión, corriente y temperatura. Con la información obtenida del ciclaje de baterías se desarrollarán modelos eléctricos y térmicos (en UPC e Ikerlan) de evolución del SoH, con especial énfasis a modelos basados en impedancia eléctrica y en la generación de entropía irreversible. Estos modelos se correlacionarán de manera que deberá ser posible determinar las causas de envejecimiento de la batería con medidas externas de impedancia y entropía a priori. Los modelos de SoH serán la base para desarrollar un BMS (BMS – Battery Management System) para la adecuada gestión de las capacidades energéticas (Ikerlan). Conocida la determinación del SoH de la batería, será posible investigar modelos de negocio para rentabilizar económicamente la vida de la batería tanto en primera vida como en segunda vida mediante análisis de ciclos de vida (ACV).

Los beneficios esperables del proyecto se dividen por sectores y resultados: desde un punto de vista energético, se optimizan baterías en primera vida y se aprovecharan baterías en segunda vida en sistemas de almacenaje, por ejemplo, en plantas de energías renovables. Desde el punto de vista de transporte, se disminuye el impacto del range anxiety, dado el buen conocimiento de las capacidades de la batería. Desde un punto de vista medioambiental, se prevén estrategias que permitirán rentabilizar las baterías. Los resultados técnicos son susceptibles de ser patentados y publicados a escala nacional e internacional.