Tesla brevetta uno schema misto con batteria metallo-aria

0
4260

L’auto elettrica del futuro potrà godere di una Innovativa sinergia fra tipi di batterie con caratteristiche complementari per avere vantaggi dalle varie tecnologie

Concesso a Tesla Motors il 25 giugno 2013 dall’US Patent Office, il brevetto 8471521 B2 passerebbe facilmente inosservato: come molte domande di brevetto appare arido, scritto in legalese e corredato da schemi un po’ squallidi. Sicuramente molto meno suggestivi di una brochure di prodotto a colori. Eppure nasconde un’innovazione interessante e che in quelle brochure di prodotto un domani potrebbe davvero apparire.

L’idea è di realizzare uno schema range extender completamente elettrico. Quindi non abbinando un motore termico (con relativo serbatoio di carburante) a un motore elettrico con annessa batteria di capacità relativamente modesta, ma utilizzando un pacco batterie ibrido, che abbina una batteria di capacità relativamente piccola, ma di elevata densità di potenza e in grado di sopportare numerosi cicli di carica-scarica senza deteriorarsi, con una batteria di elevata capacità ma meno propensa agli strapazzi e alle brusche erogazioni di corrente.

Mentre la prima delle due batterie può essere di tecnologia del tutto simile a quelle oggi usate nelle auto elettriche o ibride, la seconda, secondo il brevetto Tesla, può essere realizzata in tecnologia metallo-aria. Il vantaggio è la densità energetica estremamente alta, ma la contropartita è il fatto che questa energia può essere erogata in modo relativamente lento; inoltre, almeno con tecnologie attuali, una batteria metallo-aria si degrada più rapidamente di altri tipi di celle a fronte di un gran numero di cicli carica-scarica.

Quindi nè una batteria al Litio nè una al metallo-aria, da sole, possono costituire una risposta a tutti i problemi dell’autotrazione elettrica: capacità, spunto, costo, leggerezza, ingombro. In alcuni di questi aspetti prevale l’una, nei rimanenti l’altra.

Allora, è l’idea di Tesla, perchè non unire i vantaggi di entrambe mettendole al lavoro insieme? Di qui l’idea di questo brevetto.

Il concetto assomiglia a quello della cache memory (Ram o Ssd) associata a un hard disk. La memoria è relativamente piccola e costosa, è volatile (la Ram) ma molto veloce e consuma poca corrente (specialmente l’Ssd). Al contrario, l’hard disk ha grande capacità e basso costo ed è non volatile, ma è relativamente lento ed energivoro. Associando in modo intelligente un quantitativo relativamente piccolo di Ram (oppure un piccolo modulo Ssd) a un hard disk, si possono unirne i vantaggi: il dispositivo complessivamente appare sia veloce, sia di grande capacità, e questo con un aumento di costo moderato rispetto al costo del solo hard disk.

Nel brevetto Tesla la batteria metallo-aria, di grande capacità ma con restrizioni su erogazione e durata, corrisponde all’hard disk, mentre la batteria convenzionale, ad alta potenza e buona resistenza all’uso intenso, ma bassa capacità, corrisponde alla cache memory. Unendole in un pacco batterie ibrido si ottiene l’uovo di Colombo: apparentemente sia capacità elevata sia potenza di spunto elevata, con buona durata. Dialogando con il sistema di controllo delle batterie è possibile poi declinare questa “doppia personalità” nei modi voluti, per esempio presentando l‘intervento della batteria secondaria come un range extender elettrico anzichè termico, oppure facendo avvenire tutto in modo automatico e ottimizzato dalle logiche di gestione del pacco batterie ibrido.

La batteria secondaria, a metallo-aria, non aziona mai direttamente i motori, ma viene usata solo come “scorta” con cui ricaricare la batteria primaria quando necessario (anche durante la marcia se necessario).

In futuro Green Start si aspetta che questo tipo di schema evolva, con la piccola batteria convenzionale ad alta potenza o rimpiazzata o affiancata (come terzo livello di accumulazione a brevissimo termine e con potenza ancora più elevata) da ultracondensatori. Speriamo, con questa frase, di non aver guastato la brevettabilità dell’idea stabilendo una “prior art”. Auguri.

LASCIA UN COMMENTO

Please enter your comment!
Please enter your name here