Quando si parla di auto elettriche ci sono diverse sfide da affrontare. A tal proposito, il freddo può essere un temibile avversario. In particolare, le basse temperature influenzano negativamente le prestazioni delle batterie. Quest’ultime, infatti, vedono rallentato il movimento degli elettroni con il calo della temperatura. Portando ad un calo dell’autonomia. Insieme all’allungamento dei tempi di ricarica. Tale problematica ha spinto ricercatori e aziende del settore a cercare soluzioni innovative. Realizzando, in tal modo, batterie che risultano più resistenti al freddo.
Nuove soluzioni per le batterie BEV
Il progresso tecnologico ha portato notevoli miglioramenti. Ciò sia nella chimica delle batterie sia nei sistemi di gestione termica. Le case automobilistiche hanno integrato sistemi di climatizzazione all’interno dei pacchi batteria. Ciò per mantenere una temperatura di esercizio ottimale. E, in tal modo, mitigare gli effetti negativi del freddo estremo. Tali sistemi, anche se efficaci, comportano un consumo energetico aggiuntivo. Richiedendo ulteriori investimenti. Per tale motivo, l’interesse della comunità scientifica si è spostato verso soluzioni più integrate e meno dispendiose in termini energetici.
Un esempio interessante riguarda lo studio condotto da Arbor Battery Innovations. Insieme ai ricercatori dell’Università del Michigan. In tale studio è stata sperimentata una nuova tipologia di batteria che sembra essere molto meno sensibile agli effetti del freddo. La chiave di tale sviluppo risiede nell’ottimizzazione dell’anodo. Elemento importante per la deposizione degli ioni di litio. Ciò durante la fase di ricarica. Con basse temperature, il processo di deposizione inizia a rallentare. Portando alla cosiddetta placcatura al litio. Ovvero l’accumulo indesiderato di litio sulla superficie dell’anodo che porta ad una perdita di efficienza e, in alcuni casi, a rischi di sicurezza.
Per ovviare a tale problema, i ricercatori hanno sperimentato l’impiego di un laser per forare la grafite presente nell’anodo. Tale processo consente agli ioni di litio di depositarsi in modo più rapido. Ed anche in maniera più uniforme. Riducendo il rischio che si formino depositi indesiderati. Il solo perforare la grafite, però, non basta a risolvere il problema. La soluzione trovata è quella di rivestire l’anodo con un sottile strato di materiale vetroso. Composto da una miscela di borato e carbonato di litio, spesso appena 20 nanometri. Tale rivestimento agisce come barriera, impedendo la formazione della placcatura e garantendo prestazioni ottimali anche durante le ricariche ad alta potenza.
I risultati ottenuti sono promettenti. È stato possibile raggiungere una velocità di ricarica pari a 6C a temperature di 10 gradi sotto zero. Un obiettivo importante per la mobilità elettrica. Al momento, tale tecnologia è in sperimentazione. Eppure, è evidente che presenta il potenziale utile per essere integrata nelle linee di produzione delle batterie. Ciò senza la necessità di stravolgere completamente gli impianti auto già esistenti.