Aumentare la densità, togliendo le celle: ecco l'idea di 24M per le sue batterie

“Stiamo andando oltre la nostra tecnologia di base per diventare un’azienda con un set tecnologico rivoluzionario”, questo è il biglietto da visita con cui 24M, società attiva nell’energy storage con sede Cambridge, ha presentato la sua tecnologia Electrode-to-Pack al Japan Mobility Show.

Il 24M ETOP™ consta di un sistema di pacco batteria ottimizzato che presenta elettrodi confezionati direttamente nella struttura, eliminando la necessità di singole celle e moduli: si tratta di una concezione nuova, e forse rivoluzionaria, nel modo di concepire una batteria, che va a togliere tutto ciò che potrebbe risultare superfluo.

Il passo è però notevole, considerando che togliere celle e moduli significa quasi snaturare la struttura della batteria stessa: per capire meglio, le celle rappresentano la base, il fondamento della batteria, dove si trovano anodo e catodo, il separatore e l’elettrolita.

I moduli sono il livello successivo e consistono in un agglomerato di celle che, così raggruppate, forniscono tensione e capacità maggiori. A seconda di come le celle vengono collegate fra loro (se in serie o in parallelo) è possibile massimizzare la tensione o la capacità totali.

Il pacco batteria (termine ampiamente utilizzato quando si fa riferimento alle unità di accumulo delle auto elettriche) consiste non solo in più moduli uniti fra loro, ma anche in connettori, un sistema di gestione della batteria (BMS), un sistema di controllo della temperatura e interfacce elettriche.

Per fare un parallelismo col corpo umano, le celle sono le nostre cellule, i moduli i tessuti, i pacchi batteria gli organi. Ponendo la prospettiva da questo punto di vista, come può funzionare il prodotto di 24M?

Secondo quanto spiegato dalla stessa azienda, le attuali celle delle batterie agli ioni di litio sono “appesantite” da molti materiali inattivi, che non trasportano cariche all’interno dell’involucro e disperdono l’energia che passa dalla batteria, andando così facendo a ridurne l’effettiva capacità.

“24M ETOP™ rappresenterà un punto di svolta per la mobilità elettrica e i sistemi di accumulo dell’energia perché fornisce una densità di energia senza pari”, ha affermato Naoki Ota, Presidente e CEO di 24M. “Questa nuova tecnologia innovativa delle batterie è resa possibile dalla nostra tecnologia Unit Cell e riflette il percorso intrapreso. Stiamo andando oltre la nostra tecnologia di base – la piattaforma di produzione 24M SemiSolid™ – per diventare un’azienda con un set tecnologico rivoluzionario che fornirà soluzioni realmente innovative per un futuro energetico migliore”.

Il nuovo sistema Electrode-to-Pack (sempre in riferimento a quanto dichiarato dalla società) metterebbe a disposizione la massima densità energetica a livello del pacco, oltre ad alcuni miglioramenti chiave in altre aree fondamentali, come un’efficienza di impacchettamento degli elettrodi superiore al 70%.

Quest'ultimo dato si traduce in una maggiore autonomia per i veicoli elettrici e una maggiore stabilità energetica per i sistemi di accumulo stazionario.

Ma l’aspetto sicuramente più interessante è che ETOP permette di collegare gli elettrodi sia in serie, sia in parallelo: come abbiamo detto prima, le due combinazioni comportano o la tensione massima, o la massima capacità. Al momento non è possibile avere entrambe, ma 24M potrebbe aver superato questo limite tecnologico.

Infine, il minore utilizzo di materiali comporta processi produttivi più rapidi e meno costosi.