Safety characterization and early detection of thermal runaway in lithium-ion batteries

• Autores: Iñaki Lalinde Sainz
• Directores de la Tesis: Alfredo Ursua Rubio (dir. tes.), Alberto Berrueta Irigoyen (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Pública de Navarra ( España ) en 2025
• Idioma: inglés
• Número de páginas: 346
• Tribunal Calificador de la Tesis: Sylvain Quoilin (presid.), Idoia San Martín Biurrun (secret.), Daniel Bielsa Linaza (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Tecnologías de las Comunicaciones, Bioingeniería y de las Energías Renovables por la Universidad Pública de Navarra
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Academica-e
• Resumen

  • En el actual contexto de emergencia climática, la transición energética global avanza de forma decidida hacia un modelo sostenible, en el que las energías renovables lideran la generación de electricidad limpia. No obstante, su naturaleza intermitente y no gestionable plantea importantes retos para su integración masiva en la red eléctrica. En este escenario, los sistemas de almacenamiento de energía se presentan como una solución clave para garantizar la estabilidad y flexibilidad del sistema. Paralelamente, la expansión del vehículo eléctrico ha acelerado el desarrollo y despliegue de las baterías de iones de litio, consolidándolas como la tecnología de almacenamiento predominante tanto en aplicaciones estacionarias como en movilidad. Sin embargo, a pesar de sus numerosas ventajas, la seguridad sigue siendo el principal desafío por resolver. Fallos asociados al fenómeno de thermal runaway pueden provocar la destrucción total de la batería y generar situaciones de peligro, como incendios o explosiones. Estos riesgos representan una barrera crítica para la consolidación definitiva de esta tecnología como una solución de almacenamiento de energía fiable y segura. Esta tesis se centra en el análisis de la seguridad de las baterías de iones de litio, con especial énfasis en la detección temprana del fenómeno de termal runaway. Para ello, las principales líneas de investigación son: . Revisión del estado del arte actual del fenómeno de thermal runaway en las baterías de iones de litio. . Realización de exhaustivas pruebas de abuso de baterías de iones de litio en diversas condiciones de estrés. . Desarrollo de una metodología para la caracterización de la seguridad de baterías de iones de litio, basada en la identificación de las áreas de abuso. . Análisis y evaluación de indicadores clave para la detección temprana del thermal runaway.