Batterie sotto stress

Come per tutti i componenti dei veicoli, anche per le batterie nelle auto elettriche sicurezza e affidabilità sono caratteristiche imprescindibili.

In questo campo vengono di continuo eseguiti nuovi test acquisendo nuove informazioni. Per verificare la durata di batterie appena sviluppate, Vötsch Industrietechnik produce sistemi di prova che ne consentono un invecchiamento artificiale. In tal modo è possibile simulare una durata di esercizio di diversi anni e controllare il comportamento delle nuove batterie sviluppate prima del loro lancio sul mercato.

Al momento le batterie usate con maggior frequenza nel settore dell’applicazione mobile sono le batterie agli ioni di litio. Esse hanno rapidamente superato le batterie all’idruro di nichel, raramente utilizzate. Le batterie agli ioni di litio presentano tuttavia alcuni svantaggi: sensibilità al freddo e rapido invecchiamento qualora esposte completamente cariche a temperature elevate. Se il sistema di protezione elettronica è difettoso, esiste inoltre il rischio di incendio in caso di sovraccarico o di surriscaldamento.

Rispetto alle batterie agli ioni di litio, le batterie litio-aria e litio-zolfo sono però caratterizzate da netti svantaggi in relazione alla durata dei cicli di carica e alla resistenza alla temperatura. Le batterie litio-zolfo sono, per contro, più convenienti e possono triplicare l’autonomia delle auto elettriche. In virtù dell’efficienza dei costi, potrebbero ben presto rendere più allettanti auto elettriche finora costose.

I produttori continuano a lavorare all’ulteriore sviluppo di sistemi di batterie. Per poterne migliorare la durata, la sicurezza e l’affidabilità, occorre scoprire in quali condizioni e sotto quali influssi invecchino prima del tempo. Tali influssi possono per esempio essere freddo e caldo, come sopra accennato. Vötsch Industrietechnik sviluppa sistemi di prova che generano artificialmente questi influssi per accelerare il processo di invecchiamento esponendo le batterie a determinati concreti parametri di stress. Ciò consente di esprimersi su affidabilità e sicurezza dopo diversi anni di funzionamento. Con l’aiuto di apparecchiature per prove di temperatura e clima è quindi possibile testare i componenti e i sistemi nelle più svariate condizioni di temperatura e climatiche. È inoltre possibile testare diverse batterie in condizioni identiche e confrontarle tra loro. Questo consente di individuare punti deboli e cercare soluzioni.

Poiché il lavoro con le batterie agli ioni di litio, oggi le più usate, e con le celle a combustibile comporta alcuni rischi, durante queste prove la sicurezza riveste la massima importanza. Vötsch Industrietechnik offre camere di prova chiuse, con requisiti di sicurezza diversi da quelli di prove eseguite sulla pista di collaudo all’aperto, come ha spiegato Helmut Kipp, consulente tecnico e membro del Competence Teams Automotive di Weiss Umwelttechnik/Vötsch Industrietechnik.

Per ogni caso di applicazione esiste una politica di sicurezza a due livelli, che vede al primo posto la protezione individuale dei dipendenti del laboratorio. Il secondo livello comprende poi la protezione dell’investimento. Il primo passo di questo processo è l’analisi e la definizione del potenziale di rischio. Seguono quindi misure atte a ridurlo. In tal modo è possibile sviscerare in condizioni di laboratorio sicure i vantaggi e gli svantaggi dei singoli sistemi e avvicinarsi allo sviluppo di sistemi di batterie ottimali.


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