La mejora de las barras colectoras de las baterías de los vehículos eléctricos, que se encargan de unir las celdas individuales que la componen, puede dar lugar a paquetes más ligeros, ampliando su autonomía. La empresa británica Samuel Taylor Limited (STL) ha recibido financiación de Innovate UK, la agencia de innovación del Reino Unido, para desarrollar una nueva técnica para la unión de las celdas a las barras. Los fondos forman parte del reciente concurso ‘Catalysing Green Innovation: Securing the Future of ZEV’ (Catalizando la innovación verde: asegurando el futuro ZEV).

Las celdas de un paquete de baterías de alta potencia pueden combinarse, tanto en serie como en paralelo para lograr valores nominales de voltaje cercanos a los 400 V (800 V en sistemas más avanzados). Para combinar las celdas individuales, que funcionan a aproximadamente 1,5-2,0 V, se emplean barras colectoras en lugar de cables aislados. Una barra colectora es esencialmente un conductor eléctrico y uno de tierra separados por un aislante. Se puede fabricar como un componente de una sola capa o de varias capas, y se emplean tanto en circuitos de energía como de señalización.

Al igual que con otros componentes básicos de un circuito, una barra colectora se puede caracterizar por su resistencia, capacitancia e inductancia. Estos parámetros deberían mantenerse uniformes a lo largo de su longitud para evitar inconsistencias de rendimiento. Una baja resistencia provoca su calentamiento debido a un exceso de flujo de corriente cuando los niveles de potencia son suficientemente altos. Por esta razón es importante minimizar la resistencia que se produce en los puntos de conexión a lo largo de la barra colectora, incluidas las uniones soldadas. Para lograrlo, durante el proceso de ensamblaje de los paquetes de baterías, los grupos de celdas se sueldan con láser a una barra colectora. Las conexiones soldadas con láser también pueden formar parte de un proceso de ensamblaje automatizado que minimiza los costes de fabricación.

El ROLINX Hybrid es un ejemplo de una barra colectora laminada comercial que combina conexiones de señal y energía para ahorrar espacio en el diseño de un vehículo eléctrico.

EVBus es un proyecto de colaboración entre Innovate UK, STL y TWI, cuyo objetivo es investigar una técnica innovadora de unión cobre-aluminio para su uso en estas barras colectoras, lo que permitirá aligerar su peso manteniendo sus propiedades eléctricas. El proyecto investigará la viabilidad técnica y económica de unir el cobre al aluminio utilizando materiales entre las diferentes capas. El producto resultante se soldará mediante láser bien al cobre, bien al aluminio, resolviendo los problemas asociados con la soldadura láser de materiales diferentes en los procesos actuales.

STL ya tiene una instalación de laminación interna que fabrica un bimetal adherido de plata a cobre, que suministra una gran cantidad de tiras para la fabricación de fusibles. Según STL, “el éxito de esta tecnología ayudará a desarrollar los vehículos más ligeros y ecológicos del futuro”.

Escrito por Diego Gutiérrez