Batterie più sicure e durature? La soluzione viene dalla Germania

Un gruppo di ricercatori tedeschi del Fraunhofer IFAM ha sviluppato un nuovo sistema per controllare in tempo reale lo stato di salute delle batterie dei veicoli elettrici. Un passo avanti importante che potrebbe rendere le batterie non solo più sicure e affidabili, ma anche più longeve.

La tecnologia arriva dall’Istituto Fraunhofer per la tecnologia di produzione e i materiali avanzati (IFAM), parte del noto network di ricerca tedesco. L’idea alla base è migliorare un metodo già esistente, chiamato spettroscopia di impedenza, che permette di analizzare come funziona internamente una batteria.

Fino a oggi, però, questa tecnica aveva un grosso limite: si poteva usare solo quando la batteria era ferma, richiedendo anche fino a 20 minuti per restituire i dati. Non esattamente il massimo per un veicolo in movimento.

Ora, con l’evoluzione sviluppata dal Fraunhofer – chiamata spettroscopia di impedenza dinamica – diventa possibile ottenere queste informazioni mentre l’auto è in funzione e senza ritardi.

Come funziona

In parole semplici, il sistema invia un segnale elettrico a più frequenze mentre la batteria si sta caricando o scaricando. Analizzando la risposta della batteria, il software riesce a capire cosa sta succedendo all’interno delle celle: se tutto procede normalmente o se c’è un’anomalia, come ad esempio un surriscaldamento o un degrado precoce.

La cosa più interessante è che il sistema non si limita a dire quanta carica è rimasta, ma può fornire una vera e propria "radiografia" dello stato della batteria, cella per cella. Questo può aiutare non solo a prevedere la durata residua della batteria, ma anche a evitare guasti o rischi di sicurezza.

Il grafico mostra come le curve di impedenza cambiano dinamicamente durante un ciclo di ricarica. Le curve forniscono informazioni sui processi fisici e chimici che avvengono all'interno della cella della batteria.

Foto di: Fraunhofer IFAM

Tanti vantaggi

Questo sistema offre maggiore sicurezza perché può individuare problemi in anticipo, come il surriscaldamento di una cella durante la guida e ridurne la potenza o disattivarla, senza bisogno di sensori esterni. Inoltre, analizzando continuamente lo stato delle celle, la ricarica può essere adattata per ridurre l'usura della batteria, bilanciando velocità e conservazione.

Dal momento, poi, che questa tecnologia è compatibile con diverse chimiche di batteria, incluse quelle più innovative come litio-zolfo, sodio-ione e stato-solido, potrebbe essere utile in futuro anche in settori diversi da quello automobilistico.

"La spettroscopia di impedenza dinamica apre nuove strade per la gestione intelligente delle batterie, allungandone la vita utile - ha detto Hermann Pleteit, responsabile del progetto -. Inoltre, rende possibile il loro impiego in settori dove la sicurezza è cruciale, come l’aviazione elettrica o il trasporto marittimo".

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