Tec de Monterrey crea microsensor para detectar fallas en baterías
Investigadores del Tecnológico de Monterrey desarrollan MicroSensOil, un microsensor que busca detectar señales tempranas de deterioro en baterías de litio antes de que una falla pueda derivar en sobrecalentamiento, incendios o explosiones. La tecnología analiza el aceite refrigerante de las baterías y está pensada inicialmente para aplicaciones relacionadas con vehículos eléctricos.
La propuesta busca complementar a los sistemas de gestión de baterías, conocidos como BMS. Estos equipos monitorean variables como voltaje, corriente y temperatura para conocer el estado de la batería, pero algunas alteraciones químicas pueden comenzar antes de que exista un cambio evidente en esos parámetros.
MicroSensOil intenta identificar precisamente esas señales. Para hacerlo, analiza pequeñas cantidades del aceite refrigerante en busca de gases o compuestos relacionados con el proceso de degradación de la batería. El objetivo es reconocer posibles problemas con anticipación y avanzar hacia un mantenimiento predictivo, en lugar de intervenir cuando la falla ya se encuentra en una etapa avanzada.
Detectar el problema antes de una falla crítica
Uno de los escenarios que busca prevenir la investigación es el thermal runaway, un fenómeno en el que el aumento descontrolado de temperatura puede provocar una reacción en cadena dentro de la batería y, en casos extremos, generar incendios o explosiones.
El dispositivo se desarrolla mediante técnicas de microfluídica, microfabricación y manufactura aditiva. Esto permite trabajar con volúmenes reducidos de aceite e integrar canales, electrodos y elementos de análisis en dimensiones microscópicas.
Además de detectar posibles señales de deterioro, el equipo busca simplificar las pruebas. Frente a ciertos instrumentos convencionales de laboratorio que requieren mayores cantidades de muestra y equipos especializados, los investigadores estiman que MicroSensOil podría convertirse en una alternativa entre 10 y 100 veces más económica y permitir análisis directamente en sitio. La tecnología, sin embargo, todavía se encuentra en fase de investigación.
El proyecto todavía debe pasar por pruebas
La investigación es encabezada por David Ramírez Rios y cuenta con la participación de Javier Izquierdo Reyes y Leonardo Israel Farfán Cabrera, investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias del Tecnológico de Monterrey, además de Luis Fernando Velázquez, investigador del Microtechnologies Laboratory del MIT.
Una vez concluida la etapa de investigación científica y validación experimental, el equipo contempla fabricar un prototipo y realizar pruebas en laboratorios especializados del MIT. Actualmente también busca financiamiento nacional e internacional para continuar con el desarrollo.
Aunque los vehículos eléctricos son el primer campo de aplicación planteado, MicroSensOil podría utilizarse posteriormente para monitorear aceites dieléctricos en transformadores eléctricos, bancos de baterías y otros sistemas industriales.
Por ahora, la tecnología se mantiene en una etapa experimental. Su siguiente reto será demostrar que las señales químicas encontradas en el aceite pueden utilizarse de manera confiable para anticipar el deterioro de una batería y actuar antes de que aparezca una falla crítica.
