Blue Solutions e AVL testano la sicurezza delle batterie a stato solido
Blue Solutions e AVL hanno completato un programma di sviluppo congiunto per valutare la sicurezza di una nuova generazione di batterie a stato solido. I lavori si sono concentrati sul comportamento delle celle sotto alte sollecitazioni, sulla prevenzione della propagazione termica e sulla preparazione della tecnologia per la produzione in serie.
Lo sviluppatore francese di batterie a stato solido Blue Solutions e lo specialista austriaco in ingegneria AVL hanno completato una valutazione congiunta della sicurezza delle celle batteriche di nuova generazione di Blue Solutions. Il programma ha mirato a identificare e ridurre i potenziali rischi prima della produzione su scala industriale di questa tecnologia.
Per supportare la valutazione, i partner hanno combinato la tecnologia delle celle di Blue Solutions con l’esperienza di AVL in simulazione, testing e validazione. Il programma ha esaminato il comportamento delle celle sotto pressioni interne crescenti, la stabilità meccanica e una serie di scenari di stress e guasto.
La batteria a stato solido di nuova generazione di Blue Solutions utilizza un anodo in litio-metallo, tra le altre nuove tecnologie. Rispetto alle celle a ioni di litio attualmente in uso, questo design delle celle promette una maggiore densità energetica, ma introduce anche nuove sfide ingegneristiche, in particolare per quanto riguarda il controllo della pressione interna delle celle e la progettazione della struttura meccanica dell’intero sistema batteria.
Un aspetto centrale del programma era la propagazione termica, ovvero la diffusione di un evento termico da una cella difettosa o surriscaldata alle celle adiacenti. Nel peggiore dei casi, un simile guasto può scatenare una reazione a catena in tutto il pacco batterie. Secondo Blue Solutions e AVL, il programma ha dimostrato che questo rischio può essere ridotto attraverso lo sviluppo basato su simulazioni, un design delle celle ottimizzato sotto il profilo della pressione e un’architettura del sistema batterie orientata alla sicurezza.
I partner hanno affermato che i risultati delle simulazioni e delle verifiche sono stati positivi e coerenti. Secondo l’annuncio congiunto, la tecnologia è in conformità con i requisiti fondamentali dello standard obbligatorio cinese per la sicurezza delle batterie GB 38031-2020. Tale regolamentazione definisce i requisiti di sicurezza per le batterie di trazione utilizzate nei veicoli elettrici e prevede test a livello di cella, pacco batterie e sistema.
“Lavorare con l’ultima tecnologia di batterie a stato solido di Blue Solutions rappresenta un passo importante in avanti per AVL”, ha dichiarato Paul Schiffbänker, Direttore dello Sviluppo delle Batterie presso AVL. “Non solo approfondisce la nostra comprensione delle specifiche caratteristiche di sicurezza di questa chimica di nuova generazione, ma stimola anche lo sviluppo delle nostre metodologie di sicurezza e delle soluzioni di progettazione per le batterie.”
Nello stesso tempo, i partner mirano a mantenere l’alta densità energetica delle cellule. Blue Solutions e AVL puntano a una densità energetica volumetrica fino al 25 percento superiore rispetto a pacchetti batteria simili basati su cellule a ioni di litio NMC, consentendo di immagazzinare più energia nello stesso spazio disponibile. Si aspettano inoltre che la densità energetica gravimetrica, che misura l’energia immagazzinata in relazione al peso della batteria, aumenti del 13 percento.
“Dai modelli di previsione avanzati basati su simulazioni a nuovi approcci di validazione e valutazione, questa collaborazione ci permette di integrare sistematicamente la sicurezza nello sviluppo dei futuri sistemi di batterie ad alta energia fin dalle fasi iniziali”, ha aggiunto Schiffbänker.
Olivier Caumont, Direttore dei Sistemi di Batterie presso Blue Solutions, considera questo programma una conferma della prontezza del concetto per il mercato. “La visione e l’esperienza di [AVL] in diversi settori, unite alla nostra ampia esperienza nella produzione di batterie a stato solido e nell’integrazione dei pacchi, inclusi gli aspetti legati alla sicurezza, al riscaldamento o alle sollecitazioni meccaniche, ci hanno permesso di confermare che la nostra soluzione è pienamente allineata alle esigenze del mercato e in grado di soddisfare i requisiti di sicurezza più stringenti.”
Blue Solutions sta attualmente sviluppando la quarta generazione della sua tecnologia di batterie a stato solido. L’azienda collabora già con diversi partner per valutare possibili applicazioni e intende commercializzare questa tecnologia per automobili di passeggeri entro la fine del decennio. I risultati del programma congiunto per la sicurezza verranno presentati in conferenze internazionali e eventi del settore delle batterie.