Científicos alemanes desarrollan un sistema para que las baterías detecten temperatura y gases usando sus propios terminales.
- 🔋 Sensores dentro de cada celda.
- 🌡️ Temperatura detectada desde el interior.
- 🔌 Datos enviados por los propios terminales eléctricos.
- 🧵 Sin cables adicionales de comunicación.
- 💰 Hasta un 35 % menos de costes frente a soluciones convencionales.
- 🚗 Aplicaciones en coches eléctricos y almacenamiento renovable.
- 🧪 Posible detección futura de gases, presión y otros cambios internos.
Las baterías que «hablan» desde su interior podrían detectar fallos antes de que se conviertan en un problema
Las baterías actuales almacenan cada vez más energía en menos espacio. Esa evolución ha permitido aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos, instalar grandes sistemas de almacenamiento para energías renovables y disponer de baterías domésticas capaces de guardar la electricidad producida por paneles solares.
Pero hay un problema que sigue resultando difícil de resolver: conocer con precisión qué ocurre dentro de cada celda mientras la batería está funcionando.
Investigadores de la Universidad de Kiel, en Alemania, han desarrollado un nuevo sistema de comunicación que permite instalar sensores dentro de las celdas y transmitir sus mediciones al exterior utilizando las conexiones eléctricas que ya existen.
La tecnología evita añadir nuevos cables de comunicación y abre la puerta a una nueva generación de baterías capaces de supervisar su propio estado desde el interior.
El problema de vigilar una batería desde fuera
Una batería de un vehículo eléctrico o de una instalación de almacenamiento estacionario puede contener cientos o miles de celdas individuales.
Cada una de ellas experimenta pequeñas variaciones de temperatura, presión y comportamiento electroquímico durante los ciclos de carga y descarga.
Los actuales sistemas de gestión de baterías, conocidos como BMS, recopilan información sobre voltaje, corriente y temperatura para controlar el funcionamiento del conjunto. Sin embargo, buena parte de los sensores térmicos se colocan en la superficie de las celdas.
Eso introduce una limitación importante.
El calor peligroso puede comenzar a acumularse dentro de la batería antes de resultar claramente detectable desde el exterior.
Cuando el aumento de temperatura alcanza la superficie, el problema interno puede encontrarse ya en una fase más avanzada.
Instalar sensores dentro de las celdas permitiría obtener información mucho más precisa. Hasta ahora, esta opción tenía una dificultad práctica: cada sensor necesitaba componentes electrónicos y conexiones adicionales para transmitir los datos.
En una batería donde cada milímetro cuenta, llenar el interior de cables resulta poco viable.
Una batería que utiliza sus propios terminales para enviar información
La solución desarrollada en Kiel parte de una idea bastante ingeniosa: aprovechar las conexiones eléctricas existentes para transportar también los datos de los sensores.
El equipo integró un pequeño circuito electrónico directamente dentro de la celda.
Este dispositivo recibe las mediciones del sensor de temperatura y las transforma en una señal digital. La información viaja después hacia el exterior utilizando los mismos terminales empleados para cargar y descargar la batería.
No hacen falta conexiones independientes.
El sistema aprovecha además la electrónica de potencia que ya controla el proceso de carga y descarga para facilitar la comunicación.
Dicho de forma sencilla, la batería utiliza su propia infraestructura eléctrica para informar sobre lo que ocurre dentro de ella.
Menos cableado y baterías potencialmente más baratas
Eliminar conexiones adicionales puede tener consecuencias importantes en el diseño de los paquetes de baterías.
Los sistemas actuales necesitan cableado, conectores y circuitos dedicados para recoger información procedente de los sensores. Cuantas más celdas contiene una batería, mayor puede ser la complejidad.
La propuesta de los investigadores alemanes reduce parte de esa infraestructura.
Según la evaluación económica inicial realizada por el equipo, el sistema podría reducir los costes aproximadamente un 35 % frente a soluciones convencionales basadas en cableado independiente para los sensores.
También podría simplificar el montaje de los paquetes de baterías.
Menos cables significan menos conectores, menos espacio ocupado y menos puntos potenciales de fallo. Parece un detalle menor. En sistemas formados por miles de componentes, no lo es.
Detectar señales de peligro antes de que el problema avance
La temperatura es uno de los parámetros más importantes para controlar la seguridad de una batería.
Un aumento anormal puede indicar defectos internos, reacciones químicas no deseadas o el comienzo de procesos que deterioran rápidamente la celda.
Disponer de sensores internos permitiría detectar esos cambios antes que los sistemas que miden únicamente desde el exterior.
La información podría enviarse continuamente al sistema de gestión de la batería.
A partir de esos datos, el BMS podría reducir la potencia de carga, limitar la corriente, activar los sistemas de refrigeración o aislar una celda problemática antes de que el fallo afecte al resto del paquete.
La gran ventaja aparece aquí: la batería dejaría de ser un componente relativamente opaco para convertirse en un sistema capaz de proporcionar información detallada sobre su propio estado.
Mucho más que medir la temperatura
El concepto desarrollado por la Universidad de Kiel no está limitado a sensores térmicos.
Los investigadores consideran posible utilizar el mismo principio para transmitir información procedente de sensores de presión, formación de gases u otros parámetros físicos y químicos.
Esta capacidad podría resultar especialmente interesante para detectar procesos de degradación.
Durante el envejecimiento de una batería pueden producirse cambios internos que afectan a su rendimiento mucho antes de provocar un fallo evidente.
Conocer esas variaciones permitiría desarrollar sistemas de diagnóstico más precisos.
Una batería podría advertir de que determinadas celdas están envejeciendo más rápido, presentan comportamientos anómalos o necesitan ser revisadas.
Ese tipo de información también permitiría estimar mejor el estado de salud real de cada batería.
Una herramienta para desarrollar mejores materiales
La tecnología tiene otra aplicación menos visible para el consumidor, pero muy relevante para la investigación.
Actualmente resulta complicado observar en tiempo real determinados procesos que ocurren dentro de una batería mientras funciona.
Integrar sensores directamente en las celdas permitiría recopilar información sobre temperatura, presión y otros parámetros durante miles de ciclos de carga y descarga.
Los fabricantes y centros de investigación podrían utilizar esos datos para comprender mejor cómo envejecen los materiales y dónde comienzan los procesos de degradación.
El propio equipo de Kiel plantea reducir todavía más el tamaño de los circuitos electrónicos e incluso integrarlos en futuros materiales para baterías.
Esto convertiría las celdas experimentales en auténticas plataformas de diagnóstico capaces de proporcionar información desde su interior durante toda su vida útil.
Vehículos eléctricos capaces de conocer mejor el estado de sus baterías
Uno de los campos donde esta tecnología podría tener mayor impacto es el vehículo eléctrico.
Las baterías de automoción trabajan bajo condiciones muy variables. Temperaturas extremas, cargas rápidas, conducción intensiva y miles de ciclos durante años.
Un sistema de sensores internos podría ofrecer información mucho más detallada sobre el comportamiento de cada celda.
Esto permitiría mejorar la gestión térmica y ajustar los procesos de carga para reducir la degradación.
También podría facilitar el mantenimiento predictivo.
En lugar de esperar a que aparezca un fallo o una pérdida notable de capacidad, el vehículo podría identificar anomalías internas con mayor antelación.
A largo plazo, este tipo de diagnóstico puede resultar especialmente importante para determinar la vida útil restante de una batería y su posible reutilización en aplicaciones estacionarias.
Almacenamiento renovable con mayor capacidad de diagnóstico
La expansión de la energía solar y eólica está impulsando la instalación de grandes sistemas de almacenamiento.
Estas plantas pueden reunir miles de módulos y decenas de miles de celdas funcionando durante años.
Detectar rápidamente una anomalía resulta fundamental.
Una sola celda deteriorada puede afectar al rendimiento de un módulo completo y obligar a realizar inspecciones complejas para localizar el problema.
Las baterías con sensores internos podrían ofrecer información individualizada sobre temperatura, presión y otros indicadores.
Los operadores tendrían así una imagen mucho más precisa del estado real de las instalaciones.
Esto permitiría planificar el mantenimiento, sustituir componentes concretos y aprovechar durante más tiempo las baterías que todavía funcionan correctamente.
Un avance que encaja con las nuevas exigencias europeas
La Unión Europea está endureciendo los requisitos relacionados con la sostenibilidad, la trazabilidad y la gestión durante todo el ciclo de vida de las baterías.
El Reglamento europeo de baterías introduce progresivamente nuevas obligaciones sobre información, huella de carbono, contenido reciclado, recogida y reciclaje.
También contempla el desarrollo del pasaporte digital de baterías para determinadas categorías a partir de 2027, una herramienta destinada a mejorar la trazabilidad y facilitar el acceso a información sobre los productos.
Las baterías capaces de recopilar datos detallados sobre su funcionamiento podrían complementar este nuevo escenario.
La información obtenida durante años de uso ayudaría a conocer mejor el estado de salud de cada batería antes de decidir su reparación, reutilización, uso en una segunda vida o reciclaje.
Del mantenimiento programado al mantenimiento predictivo
Actualmente, muchas baterías se revisan mediante calendarios de mantenimiento o cuando aparecen síntomas de pérdida de rendimiento.
La disponibilidad de datos internos permitiría avanzar hacia modelos predictivos.
Los algoritmos de gestión podrían analizar la evolución de cada celda y detectar patrones anormales.
Un pequeño aumento recurrente de temperatura, cambios de presión o formación de gases podrían servir como señales tempranas.
El mantenimiento podría realizarse justo cuando resulta necesario.
Ni demasiado pronto ni demasiado tarde.
Para los grandes operadores de almacenamiento, esta capacidad puede traducirse en menores costes de operación y mayor disponibilidad de las instalaciones.
Para los usuarios domésticos, podría significar baterías solares capaces de informar con mayor precisión sobre su estado real y la vida útil restante.
Todavía queda camino hasta llegar al mercado
El sistema desarrollado por los investigadores de Kiel se encuentra en una etapa de investigación.
Antes de incorporarse a baterías comerciales tendrá que demostrar su funcionamiento durante largos periodos, soportar miles de ciclos de carga y descarga y adaptarse a diferentes químicas y formatos de celda.
También será necesario estudiar cómo fabricar estos circuitos a gran escala sin introducir nuevos riesgos ni complicar los procesos industriales.
La miniaturización será otro aspecto importante.
Cuanto menor sea el tamaño de los sensores y de la electrónica necesaria, más sencillo resultará integrarlos dentro de las baterías.
Aun así, el principio demostrado abre una vía interesante: obtener información directamente desde el interior de las celdas sin añadir una compleja red de cables de comunicación.
Potencial
Las baterías serán una pieza esencial de los sistemas energéticos durante las próximas décadas. Millones de vehículos eléctricos, viviendas con autoconsumo y grandes instalaciones renovables dependerán de ellas.
Mejorar únicamente la capacidad de almacenamiento no será suficiente.
También será necesario fabricar baterías más seguras, reparables, duraderas y fáciles de diagnosticar.
La tecnología desarrollada en Kiel puede contribuir a ese objetivo permitiendo detectar anomalías con mayor antelación, identificar las celdas que realmente necesitan ser sustituidas y aprovechar mejor los materiales empleados en cada batería.
También podría facilitar la reutilización.
Una batería con un historial detallado de temperatura, presión y otros parámetros internos ofrecería información valiosa para decidir si puede continuar funcionando durante años en una aplicación de segunda vida.
Menos sustituciones prematuras. Más componentes aprovechados. Mayor conocimiento sobre el estado real de cada sistema.
Y algo especialmente importante para la transición energética: baterías capaces de almacenar electricidad renovable durante más tiempo, con mejores herramientas para prevenir fallos y gestionar su envejecimiento.
La idea de una batería que «habla» puede parecer una curiosidad tecnológica. En realidad, apunta hacia un cambio más profundo: pasar de almacenar energía casi a ciegas a disponer de sistemas capaces de explicar, mediante datos, qué está ocurriendo dentro de ellos.
Vía Kiel University
Más información: Diers, J., & Beiranvand, H. (2026): „Talkative battery: super-safe batteries with power-modulation based internal and external sensor data collection“; Communications Engineering, doi: 10.1038/s44172-026-00698-1
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