Con caratteristiche fisiche e chimiche e la completa riciclabilit¨¤, i nuovi materiali polimerici offrono un contributo essenziale alla tecnologia delle batterie
Nel 2020 il mercato delle auto elettriche e ibride ¨¨ cresciuto del 40%, mentre si stima che entro il 2030 a livello globale saranno venduti 230 milioni di modelli elettrici. Fattore determinante di questo boom sar¨¤ l¡¯evoluzione delle batterie che dovranno migliorare sia in prestazioni che nei tempi di ricarica.
SUL FRONTE PRODUTTIVO
¡ª ?Le industrie stanno lavorando a nuove tecnologie e materiali innovativi per incrementare la produzione in tempi e costi ridotti, velocit¨¤ di assemblaggio e maggiori prestazioni. Il che porter¨¤ indubbi vantaggi sul piano della sostenibilit¨¤ ambientale e della riduzione dei combustibili fossili. Materiali polimerici ad alta tecnologia, policarbonati, adesivi e materiali termoplastici saranno fondamentali sia per l'efficienza, ma anche per il rendimento delle batterie. I ricercatori dovranno affrontare numerose sfide sia sul piano della produzione di scala che su quello della sicurezza e del rendimento. Si punta sempre di pi¨´ a batterie che abbiano un peso e dimensioni pi¨´ ridotte, oltre al controllo efficiente della temperatura e dei tempi di produzione rapidi, ma anche di protezione dalla corrosione e dalla protezione dagli urti. La leggerezza, dunque, giocher¨¤ sempre pi¨´ un ruolo fondamentale nella mobilit¨¤ sia a trazione elettrica che ibrida. Minor peso significa meno energia utilizzata. Per questo l¡¯uso dei polimeri risulta vincente in tutta la componentistica del settore automotive: dagli elementi della carrozzeria alla componentistica delle batterie. La temperatura, poi, ¨¨ un altro fattore di criticit¨¤ per le auto elettriche e ibride sulla base del range di un funzionamento ideale fra i -10¡ã ai 40¡ã. Ogni batteria richiede un sistema di raffreddamento ideale per non raggiungere temperature troppo elevate che potrebbero compromettere l¡¯efficienza necessaria.
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LA RICARICA RAPIDA
¡ª ?Anche la ricarica rapida provoca un notevole aumento della temperatura. A 150¡ã C e oltre, la rottura delle celle nelle batterie pu¨° trasformarsi in un ciclo di autoalimentazione chiamato fuga termica che mette a rischio gli occupanti dell'auto. Al riguardo la gestione termica della batteria e i sistemi di raffreddamento sono cruciali per la sicurezza e l¡¯efficienza. Gli alloggiamenti sottoscocca dei veicoli elettrici devono proteggere le batterie sia da detriti che dall'umidit¨¤, come pioggia, neve, nonch¨¦ dai getti dell'autolavaggio. Inoltre, ¨¨ indispensabile che le celle siano sigillate in maniera perfetta per evitare la perdita degli elettroliti. I costruttori hanno necessit¨¤ di trovare sigillanti e guarnizioni che non si deteriorino anche in condizioni estreme, come vibrazioni, fenomeni meteorologici intensi e alte temperature esterne. La fase di assemblaggio ¨¨ la pi¨´ delicata dove l¡¯uso di materiali polimerici pu¨° incrementare il grado di protezione della batteria e migliorare sia i tempi di produzione in serie che i costi economici.
LA SICUREZZA PRIMA DI TUTTO
¡ª ?La sicurezza ¨¨ il punto pi¨´ importante nella gestione delle auto a batteria. Innumerevoli crash-test sono stati condotti per verificare il comportamento dei materiali polimerici in caso di urto. In laboratorio ¨¨ stato verificato che il pacco batteria realizzato con materiali tradizionali poteva subire danneggiamenti rilevanti. L'alloggiamento della batteria in policarbonato per la piastra inferiore si ¨¨ dimostrato ideale nella capacit¨¤ di dissipazione dell¡¯energia cinetica e offre il migliore contributo di protezione in particolare dagli urti.
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