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Questa batteria europea è il 20% più efficiente

Uno studio tedesco porta alla definizione di batterie strutturali per auto elettriche con l'obiettivo di venderle in tempi brevi

La piattaforma con batteria allo stato semisolido WeLion

La cattedra di Ingegneria di Produzione dei Componenti per la Mobilità Elettrica (PEM) del politecnico di Aquisgrana (RWTH) ha completato il progetto di ricerca "PEAk-Bat" per la produzione una batteria più economica e più veloce. Per il progetto è stato sviluppato un sistema "dal modulo al telaio”, cioè con batteria strutturale.

Per testare la bontà del progetto, i ricercatori hanno costruito dieci scocche dotate di un sistema di batterie integrate, che sono state poi state valutate da due partner del progetto: TUV Rheinland e Magna.

I vantaggi delle batterie strutturali

La scelta di utilizzare batterie strutturali è stata presa per diverse ragioni. Una su tutte: perché avrebbe aumentato la densità energetica del pacco batteria, aumentando l'efficienza anche del 20%: Inoltre, riduce i costi per la minor complessità e il minor numero di componenti rispetto a una batteria “tradizionale” che viene fissata a una scocca già fatta e finita.

Nel corso del progetto, durato tre anni e mezzo e finanziato dal Ministero federale tedesco per l'economia e l'energia, partner industriali come Ford e Trumpf (azienda specializzata in tecnologia e soluzioni per i processi produttivi) hanno lavorato con l’intento di creare una batteria che possa arrivare sul mercato in tempi recenti.

Tesla Model Y: celle cilindriche tipo 4680 e batteria strutturale (fonte: Paul Kelly)

Una batteria strutturale 

Ottimizzare spazi e pesi, anche con l’AI

La progettazione di queste scocche con batterie strutturali ha quindi portato alla definizione di una sorta di manuale: un vademecum con linee guida nel campo della gestione degli spazi e delle componenti, oltre che della sicurezza. Il trattato è stato intitolato: "Metodologia per l'analisi delle modifiche ai sistemi di batterie e la valutazione dei requisiti di prova risultanti".

Il Professor Achim Kampker, direttore del PEM, ha spiegato inoltre che ”la validazione precoce dei sistemi di batterie mediante l'intelligenza artificiale contribuisce a ridurre gli errori critici nel processo di produzione e a ridurre i costi dei prototipi". Utilizzando l’AI nel processo di progettazione, si è potuto sfruttare al massimo il potenziale della validazione tramite test virtuali. Nel documento di descrizione del progetto si legge:

”Una validazione tempestiva con l'ausilio dell'intelligenza artificiale può ridurre gli errori cruciali per le successive fasi di produzione e abbassare i costi dei prototipi. Ciò è reso possibile dalla riduzione dei tempi di test, che si traduce in uno sviluppo più rapido di nuovi tipi di sistemi di batterie agli ioni di litio (e non solo) e quindi in un ingresso più rapido sul mercato".