Questa batteria allo stato solido si carica al 70% in meno di 12'

Recuperare il 70% della capacità in meno di 12 minuti: è il risultato raggiunto dalla francese Blue Solutions, società del gruppo Bolloré, con le nuove celle sperimentali GEN4 al litio metallico. Un progresso significativo nello sviluppo di accumulatori alllo stato solido di nuova generazione, che promettono di combinare tempi di carica ridotti ed elevata densità energetica.

I risultati, annunciati il 2 novembre, sono stati ottenuti su celle da 10 Ah sottoposte a test di laboratorio in condizioni controllate. Non ancora disponibili sulle automobili di serie, ma ancora in fase di sviluppo e validazione.

Circa 11 minuti e mezzo per quasi 3/4 di batteria

I test più recenti sono stati effettuati su celle pouch da 10 Ah con anodo al litio metallico e catodo NMC (nichel, manganese e cobalto). A una temperatura di 40 °C, applicando un regime di ricarica di 3,6C, le celle hanno recuperato il 70% della propria capacità in meno di 11,5 minuti. A 25 °C, invece, lo stesso risultato è stato raggiunto in 14 minuti, con un regime di 3C.

Foto di: Blue Solutions

Blue Solutions ha inoltre effettuato prove mantenendo costante un regime di ricarica di 4C e una pressione di 6 bar alle celle, un parametro importante per la stabilità delle interfacce interne nelle batterie al litio metallico. In queste condizioni le celle hanno recuperato il 65% della capacità a 40 °C e il 57% a 25 °C.

Più energia, stesso peso

La tecnologia con anodo al litio metallico della GEN4 permette potenzialmente di aumentare la quantità di energia immagazzinata rispetto alle tradizionali celle agli ioni di litio con anodo prevalentemente in grafite. Nei precedenti aggiornamenti tecnici, pubblicati a ottobre, l'azienda aveva comunicato di aver raggiunto una densità energetica di 404 Wh/kg con celle in configurazione NMC.

Blue Solutions sta sviluppando questa architettura nell'ambito del proprio programma di realizzazione di batterie allo stato solido destinate anche al settore automotive, con l'obiettivo di migliorare contemporaneamente densità energetica, sicurezza e prestazioni di ricarica. Secondo le stime dell'azienda, la tecnologia GEN4 potrebbe permettere di incrementare l'autonomia delle auto elettriche fino al 50%. È tuttavia una prospettiva di sviluppo, non un miglioramento già dimostrato su un veicolo completo: il risultato effettivo dipenderà dall'architettura del pacco batteria e dalle caratteristiche dell'automobile.

Quasi 900 cicli di ricarica

Uno dei problemi principali delle batterie al litio metallico riguarda la durata. L'elevata densità energetica deve infatti essere accompagnata da una sufficiente stabilità durante i ripetuti cicli di carica e scarica. Anche su questo fronte Blue Solutions ha comunicato risultati incoraggianti. Le celle sperimentali da 10 Ah si stanno avvicinando a 900 cicli, mantenendo una capacità residua superiore all'80% nelle condizioni di prova dichiarate.

L'azienda precisa che prestazioni analoghe sono state validate in modo indipendente dal laboratorio Fraunhofer ISE, ma su celle di capacità inferiore, pari a 1 Ah. I risultati sulle celle da 10 Ah rappresentano quindi un progresso importante, pur richiedendo ulteriori verifiche e attività di sviluppo. Il protocollo utilizzato prevede una ricarica a C/4 e una scarica a D/2, con temperatura di 40 °C e pressione applicata di 6 bar.

A quando sulle auto?

Blue Solutions ha già prodotto circa 1.000 celle sperimentali di tipo A-sample, con capacità che raggiungono i 15 Ah. Questa fase serve a verificare le prestazioni della tecnologia e la ripetibilità dei processi produttivi. La sfida successiva sarà trasferire i risultati ottenuti in laboratorio a celle di maggiore capacità e successivamente a pacchi batteria completi, mantenendo velocità di ricarica, densità energetica e durata. Dunque, per il momento Blue Solutions non ha indicato, nell'ultimo aggiornamento, una data definitiva per l'introduzione delle GEN4 sulle automobili.

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