Volvo prueba baterías de camiones eléctricos con simulación

En la pantalla de un ordenador, un pack de baterías puede desmontarse y volver a montarse en cuestión de minutos, comprobando cada soldadura antes de cortar cualquier metal. Esa es la imagen de trabajo tras una app de simulación desarrollada por Resolvent, una consultora de ingeniería danesa especializada en energías verdes, y que hoy utiliza el departamento de I+D de Volvo. La información que aquí se recoge procede de un artículo patrocinado por el fabricante de software COMSOL, que proporcionó el entorno de modelización.

El problema es concreto. Los camiones de reparto recorren largas distancias por autopista, y los packs de baterías de las versiones eléctricas suelen quedarse cortos en vida útil para ese tipo de uso. El proyecto LaserBATMAN, que se desarrolló de mayo de 2022 a mayo de 2025, se marcó dos objetivos para los packs de baterías: la robustez y la vida útil. Un paso que afecta a ambos es la soldadura láser, empleada para unir las celdas a una barra colectora, la tira metálica que las conecta dentro del pack. Una soldadura bien hecha puede favorecer la vida de la batería; mal hecha, puede aumentar el riesgo de degradación. La modelización computacional fue la vía que eligió el equipo para predecir estos efectos en cada etapa de fabricación.

El equipo empezó estudiando cómo la soldadura afecta a la electroquímica de celdas individuales. Sus ambiciones crecieron: modelizaron el rendimiento desde la celda hasta el pack y, después, convirtieron el modelo en una herramienta de diseño. Primero construyeron un modelo electroquímico de una celda a partir de las ecuaciones de reacción química, le introdujeron datos de entrada y utilizaron sus resultados para entrenar una red neuronal profunda, un modelo simplificado que ofrece una visión rápida del comportamiento de la celda. La app se apoya en ese modelo entrenado. Los usuarios introducen la geometría del pack, el número de celdas, la temperatura ambiente y los perfiles de carga y descarga, y después ven cómo funciona la batería. Una herramienta llamada «Busbar Weld Design Tool», incluida en la app, permite variar la forma de la soldadura, el grosor de la barra colectora y la profundidad de penetración del láser, y comprobar qué ocurre en producción si la soldadura no penetra lo suficiente en la barra. Una función «Compute Battery» informa de la temperatura de la soldadura, del estado de carga y del grosor de la capa de interfase sólido-electrolito, y puede mostrar si el flujo de aire de refrigeración genera turbulencias o aire estancado.

Para los operadores de flotas, lo que está en juego es lo mismo que los camiones ya afrontan en carretera: un pack que dure lo suficiente para las rutas por autopista. Los usuarios inmediatos de la app son ingenieros, no conductores. Permite al equipo de I+D de Volvo probar las decisiones sobre soldadura y refrigeración antes de comprometerse con ellas, y el equipo de Resolvent afirma que puede compensar la refrigeración con el tamaño del pack. En un ejemplo que describen, una mejor refrigeración permitiría que el diseño prescindiera de dos celdas de batería manteniendo el mismo rendimiento. Se trata de una proyección del modelo, no de un resultado medido en un camión, y el artículo no ofrece datos de campo ni un calendario de producción que lo confirme. Lo que sí demuestra el proyecto es un método: la soldadura, durante mucho tiempo considerada un detalle de fabricación, se modeliza ahora junto con la química de las celdas y la refrigeración, como parte de una misma cuestión de diseño.