Nuovi progressi per le batterie al litio

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A123 Systems ha presentato ulteriori evoluzioni nella tecnologia delle batterie al litio-nanofosfati migliorando la durata e l’insensibilità alla temperatura d’esercizio

Dopo le recenti traversie che hanno portato a un salvataggio da parte di investitori cinesi, A123 Systems, la società statunitense specializzata in batterie avanzate per applicazioni nel campo dei trasporti e della rete elettrica, ha annnunciato un nuovo salto di qualità nella tecnologia delle batterie al litio-nanofosfati che A123 chiama Nanophosphate EXT.

Grazie a una particolare tecnica di fabbricazione, le già notevoli prestazioni di questa particolare sottofamiglia delle batterie al Litio migliora ulteriormente, fino al 30%, le prestazioni a bassa temperatura e aumenta del 90% la durata, intesa come la capacità mantenuta dopo 2.000 cicli completi di carica-scarica: perfino a 45 °C, anche dopo 800 cicli la batteria perde solo il 5% della sua capacità e proseguendo il test l’ulteriore decadimento della capacità si mantiene modesto, visto che anche dopo 1600 cicli la perdita di capacità rispetto alle prestazioni iniziali è ancora inferiore al 10%

Per confronto, dopo 800 cicli a 45 °C altri tipi di batterie al Litio perdono tipicamente fra il 10 e il 25% della capacità, mentre dopo 1.600 cicli la perdita di capacità è almeno del 22%. Questo significa che le Nanophosphate EXT hanno una vita utile 2-3 volte più lunga di quella delle migliori batterie della generazione precedente. Rispetto alle classiche batterie al piombo per avviamento, poi, la durata di vita utile è addirittura 10 volte superiore.


Un vantaggio determinante delle Nanophosphate EXT sta nel fatto che, data la loro ottima immunità rispetto a temperature di esercizio basse o alte, diventa possibile fare a meno di sistemi di stabilizzazione termica del pacco batterie: si tratta di sistemi che riscaldano la batteria quando è troppo freddo (per ottenere buone prestazioni allo spunto) e la raffreddano nei climi caldi nonchè durante il funzionamento, quando sviluppa intrinsecamente calore (per evitare che si deteriori troppo). Questi sistemi non soltanto sono costosi e complessi, ma consumano energia, contribuendo ad abbreviare l’autonomia del veicolo e la vita utile della sua batteria (dalla quale, in ultima analisi, viene prelevata l’energia sia per il raffreddamento sia per il riscaldamento).

Sembra tutto troppo bello per essere vero, eppure lo è. Queste prestazioni sono state confermate da test indipendenti condotti dalla Ohio State University. Nel resoconto della ricerca si legge che l’invecchiamento della batteria con l’uso risulta, per le Nanophosphate EXT, 3-4 volte più lento rispetto alle batterie al Litio oggi commercialmente disponibili. Anche in condizioni estreme di ben 75 °C, la vita utile si mantiene più che doppia rispetto alle concorrenti dopo 700 cicli di carica/riscarica completa eseguiti per giunta ad alta velocità (4 volte più rapidamente della norma).

Se si tiene conto che la massima temperatura mai registrata sulla Terra è stata di 53,9 °C (per la cronaca, nella Death Valley fra California e Nevada), è chiaro che i test condotti a 75 °C sono significativi anche per le più sfavorevoli condizioni di utilizzo, comprese quelle della torrida Arizona nella quale, com’è noto, le Nissan Leaf vedevano calare in modo preoccupante la capacità delle loro batterie.

Per quanto riguarda lo spunto a bassa temperatura, un pacco batterie basato sulle Nanophosphate EXT è stato in grado di erogare una corrente di spunto di ben 1200 A anche nel gelo, a -18 °C. Con prestazioni simili, da sè che appare superfluo montare un sistema di regimazione termica della batteria. Un bel risparmio per i costruttori e una forte semplificazione costruttiva del veicolo, che dovrebbe portare a una riduzione dei costi.

La produzione in volumi delle nuove batterie è prevista per la prima metà del 2013.

 

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