Batterie auto elettriche, da LG una soluzione che previene gli incendi
Il nuovo materiale è stato sviluppato per sopprimere sul nascere il fenomeno della fuga termica che può provare un incendio
Le statistiche parlano chiaro: le auto elettriche possono prendere fuoco con una probabilità molto più bassa dei modelli endotermici. Quando capita, però, c'è sempre un grande clamore mediatico. Vero però che per spegnere un incendio di un'auto elettrica può volerci molto più tempo.
La ricerca va avanti e si sta lavorando per risolvere il fenomeno del "Thermal Runaway" o fuga termica, una delle principali cause degli incendi delle batterie dei veicoli elettrici.
A quanto pare, LG Chem ha trovato una soluzione per rendere gli accumulatori ancora più sicuri e per mettere la parola fine o quasi ai rischi di incendio delle batterie. L'azienda coreana, infatti, ha annunciato che il suo team di ricerca e sviluppo ha sviluppato in collaborazione con il team del Professor Lee Minah del Dipartimento di Ingegneria delle Batterie del POSTECH, quello che è stato chiamato "Safety Reinforced Layer" (SRL) che possiamo tradurre semplicemente come "strato rinforzato di sicurezza", uno speciale materiale sensibile alla temperatura, pensato per sopprimere la fuga termica.
COME FUNZIONA?
Ricordiamo che in caso, per esempio, di danneggiamento o cortocircuito, si può innescare in una o più celle della batteria il fenomeno del Thermal Runaway che porta ad un aumento incontrollato della temperatura. La fuga termica può poi allargarsi alle celle vicine, arrivando in alcuni casi a provocare principi d'incendio o addirittura lo scoppio dell'accumulatore.
LG Chem sembra aver dunque sviluppato un materiale che potrebbe risolvere il problema della fuga termica. Non si tratta di una soluzione ancora "grezza" in quanto l'azienda coreana afferma che potrà essere applicata alla produzione di massa in breve tempo.
Miglioreremo le tecnologie di sicurezza in modo che i clienti possano utilizzare i veicoli elettrici con sicurezza e rafforzeremo ulteriormente la nostra competitività nel mercato delle batterie.
Come funziona? Stando a quanto raccontato, è stato realizzato uno strato di sicurezza spesso solamente 1 micrometro che è stato collocato tra il catodo e il collettore di corrente. Se la temperatura della batteria aumenta tra i 90 130 gradi il materiale reagisce al calore, alterando la sua struttura molecolare e sopprimendo efficacemente il flusso di corrente.
Questo materiale sensibile alla temperatura è molto flessibile. Questo significa che se la temperatura della batteria si abbassa, rientrando in un range normale, può consentire nuovamente alla corrente di fluire. LG Chem afferma che tale materiale sia efficace nel prevenire gli incendi bloccando rapidamente il percorso di reazione nelle fasi iniziali del surriscaldamento.
Questo materiale di soppressione della fuga termica è altamente sensibile alla temperatura, con la sua resistenza elettrica che aumenta di 5.000 ohm (Ω) per ogni aumento di 1 °C della temperatura. La resistenza massima del materiale è oltre 1.000 volte superiore rispetto alle temperature normali e presenta anche reversibilità, ovvero la resistenza diminuisce e torna allo stato originale, consentendo alla corrente di fluire di nuovo normalmente una volta che la temperatura scende.
TEST POSITIVI
La sperimentazione ha dato esiti positivi. Sono stati infatti condotti diversi test di impatto e di penetrazione delle batterie. In tutti i casi, il nuovo materiale ha permesso di evitare l'incendio o di spegnere le fiamme poco dopo la loro comparsa.
In un test di penetrazione che coinvolgeva batterie LCO (ossido di litio e cobalto), in cui è stato utilizzato un chiodo per perforare la batteria, nessuno degli accumulatori dotato di questo materiale ha preso fuoco.
In un test di impatto su batterie NCM (nichel-cobalto-manganese) per veicoli elettrici, in cui un peso di 10 kg è stato lasciato cadere sopra di loro, tutti gli accumulatori standard hanno preso fuoco. Al contrario, il 70% delle batterie dotate del nuovo materiale non ha preso fuoco. Nel restante 30% dei casi c'è stato un principio d'incendio ma le fiamme si sono spente dopo pochi secondi.
Adesso, i test continueranno su batterie per veicoli di grande capacità fino al prossimo anno.
