La electrificación es el futuro del automovilismo, donde las principales firmas de coche están realizando inversiones multimillonarias y destinando ingentes cantidades de personal humano con el objetivo de ser uno de los primeros sectores que más se están desarrollando con el único objetivo de reducir las emisiones de CO0 que provocan el cambio climático y las consecuencias de este. Uno de los principales mecanismo de los coches eléctricos son sus baterías, una parte fundamental de la nueva era de los coches y que, desgraciadamente, muchos desconocemos. ¿Cómo se fabrica la batería de un coche eléctrico? Vamos a verlo a continuación.
La revolución de coches eléctricos cada año es más notoria y cada vez son más los ciudadanos que renovamos nuestro vehículo y nos decantamos por un coche eléctrico. Prueba de ello la tenemos en las enormes fábricas que se están construyendo en la actualidad para satisfacer la demanda de los consumidores. De hecho, en 2022 se construyeron más de 102 nuevas gigafactorías para reproducir y satisfacer la demanda de nuevos coches eléctricos que demanda la sociedad.
¿Cómo se fabrica una batería para un coche eléctrico?
Como nos podemos imaginar, la elaboración de las baterías son un proceso sumamente complejo, aunque afortunadamente, cada vez tienen un mayor de optimización, eficiencia y reducción de costes que benefician a todos los sectores de la sociedad. Las empresas necesitan menos recursos para fabricar los coches y los usuarios con menor poder adquisitivo pueden comprarlo.
El proceso de fabricación de las baterías lo podemos reducir en tres grandes frases:
- La fabricación de los electrodos
- Ensamblado de las celdas
- Formación y validación del funcionamiento de las baterías.
Fabricación de electrodos
Como ya sabemos, las baterías están formadas por dos electrodos, el cátodo y el ánodo, los cuales componen el primer paso para la elaboración de una batería. Ahora bien, a pesar de que las baterías están conformados por dichos elementos, su proceso de fabricación son independientes para evitar la contaminación y optimizar procesos. En este sentido, el ánodo se compone de una lámina de cobre recubierta de grafito, mientras que, el otro componente, el cátodo, está formado por una lámina de aluminio (Al), la cual puede estar recubierta de muchos componentes químicos diferentes y que su número de componentes se debe en gran medida del tipo de batería que se quiera obtener.
Ensamblado de las celdas
En segundo lugar, tenemos el ensamblado de las celdas, que tiene como objetivo evitar la penetración de la humedad en el electrodo. Este proceso es fundamental, puesto que si no se realiza con exactitud, la batería se degradaría rápidamente y su proceso de reemplazo no es para nada económico.
Para evitar este problema y alargar lo máximo posible la batería del dispositivo, los electrodos pasan por hornos de vacío y se trasladan a una “sala seca” con el objetivo de testear y garantizar la calidad de las celdas donde estas alcanzan -40 grados centígrados. Afortunadamente, con el desarrollo tecnológico, cada vez se está haciendo “salas secas” a una temperatura más baja.
Durante el proceso de ensamblaje de las celdas, se diferencias tres fases principalmente: El primer proceso es el Notching, el cual, consiste en generar electrodos rectangulares mediante corte mecánico o láser. A continuación, tenemos el Stracking, donde se produce el apilamiento de las celdas y donde tiene lugar la unión por primera vez del ánodo y del cátodo. Por último, tenemos el ensamblaje, donde se produce la unión entre el ensamblaje y el borde abierto y finalmente, se rellena con electrónico y se sella al vacío.
Formación, envejecimiento y validación
Una vez que la batería ha sido ensamblada, tiene que prepararse para su buen funcionamiento en un vehículo eléctrico. Para ello, realizamos en un primer momento una carga inicial de la celda, evaluándose y llevado a cabo algunas de sus características y rendimiento para ver que el proceso descrito anterirmente se ha realizado de correctamente y es apta para su venta.
Luego, se llevan a cabo los procesos de precarga, de desgasificación, formación y envejecimiento a altas temperaturas, cuyos valores dependerán en gran medida del tiempo y forma en función del tipo y calidad de la batería. De hecho, este proceso puede incluso durar semanas. Completado este proceso, la batería final ya ha sido fabricada correctamente y está lista para su uso. Una vez completada esta última fase, la batería final ya ha sido obtenida y está lista para su uso.
A modo de conclusión, es evidente que durante el proceso de fabricación de baterías se exige un elevado nivel de precisión y complejidad que explica el alto coste de elaboración de las mismas. Afortunadamente, cada vez se están desarrollando diferentes herramientas y técnicas que posibilitan reducir los costes y conseguir que los procesos cada vez sean más bajos, lo que posibiliten que los usuarios con menor poder adquisitivo puedan adquirir la nueva generación de vehículos. El futuro es el coche eléctrico y yo espero con ansias poder elegir uno más pronto que tarde.
