Batterie auto elettriche, così possono durare oltre il 20% in più

In una batteria per auto elettriche, le celle non invecchiano tutte allo stesso modo. Il problema è che basta che una perda efficienza più delle altre per penalizzare l'intero pacco batteria. Ma potrebbe esserci una soluzione: isolare la cella più debole e lasciare lavorare tutte le altre, senza dover fermare l'intera batteria.

A studiarla è un gruppo della Chalmers University of Technology, in Svezia, insieme a PHINIA e Scania. La ricerca, pubblicata su Nature Communications, mostra che nei modelli simulati questa tecnologia potrebbe allungare la vita delle batterie di oltre il 20% in alcuni veicoli, dai camion elettrici alle auto con tanta autonomia.

Come un pacco riconfigurabile isola la cella debole

In un pacco tradizionale le celle sono collegate in serie. Tutte devono mantenere lo stesso ritmo della più lenta. Albert Škegro, dottorando alla Chalmers e primo autore dello studio, lo spiega così: "Poiché sono legate tra loro, tutte devono mantenere lo stesso ritmo della cella più lenta e fermarsi quando quella cella si ferma".

Il pacco riconfigurabile rompe questo schema con interruttori e sistemi di controllo che modificano i collegamenti tra le celle mentre la batteria invecchia. Quando una cella si deteriora, viene bypassata. La corrente continua a fluire nelle celle rimanenti, e il pacco resta operativo invece di fermarsi tutto insieme.

Nelle batterie riconfigurabili, le celle più usurate vengono isolate, mentre le altre continuano a funzionare.

Foto di: Motor1 Italia visual (AI-assisted)

Attenzione però: la soluzione comporta elettronica aggiuntiva, che fa salire il costo iniziale del pacco di circa il 9%, secondo l'analisi dei ricercatori. Per questo la tecnologia oggi vive solo in prototipi di ricerca e industriali, non su veicoli prodotti in serie. Resta un'architettura modellata, non un prodotto disponibile.

Lo scenario simulato: 14 mesi di vita in più

Per rendere concreto il guadagno, i ricercatori hanno modellato una batteria da 80 kWh montata su un'auto che percorre 12.000 km l'anno. Con un pacco convenzionale, la soglia di sostituzione sarebbe arrivata dopo 10 anni di utilizzo.

Con l'architettura riconfigurabile, lo stesso pacco avrebbe raggiunto quella soglia dopo circa 11 anni: circa 14 mesi più tardi. Secondo lo studio, il maggiore valore residuo può compensare il costo dell'elettronica aggiuntiva in molti scenari di uso reale.

Changfu Zou, professore al Dipartimento di Ingegneria Elettrica della Chalmers, riassume così il punto centrale della ricerca: "I risultati mostrano che l'architettura può già essere economicamente vantaggiosa sotto una vasta gamma di condizioni di utilizzo reali".

Resta da vedere quando l'elettronica di controllo diventerà abbastanza economica da passare dai prototipi ai veicoli di serie.

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