CEREMONIA EPO: PREMIO INVENTOR EUROPEO – VIII

El premio de la EPO 2023 para la categoría de Países no pertenecientes a la EPO recayó en el inventor chino Kai Wu y su equipo para reducir el riesgo de explosiones de automóviles causadas por baterías de iones de litio. El equipo de Wu desarrolló un dispositivo de seguridad contra cortocircuitos (SSD), un dispositivo de protección integrado en la batería. Cuando se activa, la invención detendría la carga de la batería, eliminando así el riesgo de fallo de la batería causado por la sobrecarga.

Ilustración 1:Kai Wu.

A medida que aumenta la presión global para quemar menos combustibles fósiles, la industria automotriz ha estado en una carrera para desarrollar vehículos eléctricos (EV). Los coches eléctricos, alimentados por baterías, son cada vez más populares: en 2018, los avances en las células de iones de litio fueron responsables del 45% de la actividad de patentes relacionada con las células de baterías. Aunque es menos probable que los vehículos eléctricos se enciendan que los motores de combustión, los incendios provocados en las baterías de iones de litio arden a mayor temperatura y más rápido, requieren más agua para extinguirse y pueden volver a encenderse horas o días después. Junto con su equipo en CATL (siglas de la compañía china Contemporary Amperex Technology Co. Limited), Wu ha impulsado el desarrollo de baterías durante más de una década. Su viaje comenzó cuando BMW, uno de los clientes de la empresa, pidió al equipo de CATL que minimizara el riesgo de incendio de la batería provocado por la sobrecarga.

Las soluciones desarrolladas por Wu y su equipo incluyen un dispositivo de seguridad que provoca un cortocircuito en una batería sobrecargada. El dispositivo cuenta con una cubierta abatible en relieve que no se derrite, una característica única en este tipo de dispositivos. La cubierta actúa como una barrera que disipa el calor y absorbe las temperaturas y el exceso de presión. Cuando el sobrecalentamiento dentro de una celda de la batería hace que la presión del aire aumente, la cubierta se voltea y hace contacto con la pieza polar conductora de la batería, deteniendo así el proceso de carga.

Los cátodos de las baterías de iones de litio se fabrican tradicionalmente con litio, níquel, cobalto y manganeso (NCM) y son propensos a sobrecalentarse. Wu y sus coinventores experimentaron con fosfato de iones de litio, ya que tiene una baja densidad de energía y opera en un rango de voltaje bajo. Cuando se sobrecarga, el fosfato de iones de litio no se sobrecalienta, lo que lo convierte en una opción más segura para las baterías. En las baterías de vehículos eléctricos tradicionales, los módulos individuales están conectados entre sí para formar un paquete de baterías. Desde 2019, Wu y su equipo han estado trabajando en la tecnología “cell-to-pack” (CTP), que utiliza una única estructura integrada para el paquete. Esta estructura optimiza el espacio utilizado en el paquete de baterías y aumenta la densidad de energía del paquete.

Wu es el científico jefe y copresidente de CATL y copresidente del Instituto de Investigación de Energía Futura de CATL. Comenzó su carrera como conferenciante antes de dedicarse a la industria para trabajar en grabación magnética. En 2002 aceptó un puesto como director técnico de una empresa que fabrica baterías de litio. Wu se unió a CATL en 2012 y ha sido una figura clave en el éxito de la empresa.

Su experiencia en el mundo académico y en la industria le permite a Wu ofrecer una visión única a los aspirantes a inventores: “Pregunte más, aprenda más y haga más. En primer lugar, no se puede hacer todo y no se puede saberlo todo. Por lo tanto, es necesario hacer más [preguntas] y se puede ir al grano más rápidamente si se pone más esfuerzo en la pregunta. En segundo lugar, necesitas aprender más. No se puede saber todo simplemente haciendo una pregunta. Necesita aprender más, adquirir conocimientos y experiencia para comprender cuál será su próximo paso. Por último, haz más. Practica lo que has aprendido, utiliza el aprendizaje teórico para resolver los problemas reales”.