Sulle auto elettriche, a fare la differenza quando si parla di energia immagazzinata non è solo la grandezza della batteria, ma anche altri fattori, tra cui la densità energetica. E le batterie cell to body offrono prestazioni migliori.

Ricaricare l’auto elettrica è un gesto molto semplice che, però, nasconde un processo complesso. Protagonista è la batteria. Soprattutto, la sua densità energetica, ovvero la quantità di energia che può contenere in rapporto alla sua dimensione o peso.

Ci sono due elementi che incidono sulla densità energetica di una batteria per auto elettriche: la chimica delle celle e la struttura interna della stessa. E la particolare configurazione delle batterie cell to body permette di sfruttare meglio gli spazi.

Come è fatta una batteria per auto elettriche?

Nel caso delle batterie agli ioni di litio, che è la tecnologia più comune, una batteria per auto elettrica è costituita da:

  • Celle: sono gli elementi di base di una batteria. Sono contenute in involucri sigillati e contengono le sostanze chimiche che permettono lo stoccaggio e il rilascio di energia.
  • Moduli: le celle vengono raggruppate in moduli, ovvero gruppi che poi sono collegati tra loro. Questo livello di organizzazione facilita la gestione termica, l’equilibrio della carica e altri aspetti.
  • BMS (Battery Management System): il sistema di gestione della batteria è essenziale per il funzionamento sicuro ed efficiente della stessa. Monitora la temperatura, la tensione e la corrente di ciascuna cella, bilancia la carica tra le celle e protegge la batteria da condizioni di funzionamento nocive.
  • Struttura e involucro: una batteria per auto elettrica è alloggiata in un involucro robusto e sicuro che la protegge dagli impatti esterni e dalla corrosione.
  • Termoregolazione: alcune batterie includono sistemi di raffreddamento o riscaldamento per gestire la temperatura delle celle. Una temperatura adeguata è fondamentale per mantenere le prestazioni e la durata della batteria.
  • Connettori e sistemi di gestione dell’energia: la batteria è collegata al sistema elettrico del veicolo attraverso connettori elettrici. I sistemi di gestione dell’energia regolano il flusso di energia tra la batteria, il motore e altri componenti elettrici del veicolo.

Le batterie per auto elettriche variano in termini di capacità, tensione e architettura, a seconda del modello del veicolo e delle specifiche del produttore. Anche lo spazio che occupano dipende dal design del veicolo e dalla capacità della batteria. In generale, i pacchi batteria sono progettati per adattarsi al telaio del veicolo in modo efficiente, solitamente occupando lo spazio sotto il pavimento o nel vano motore. La disposizione e la forma esatta dipendono dalla progettazione specifica del veicolo.

Tuttavia, nelle batterie batterie al litio ci sono molti elementi che non collaborano allo stoccaggio e al rilascio dell’energia, ad esempio i sistemi di supporto dei moduli. Questa configurazione porta due vantaggi: da un lato, un maggiore controllo delle temperature; dall’altro, permette alle case automobilistiche di modificare facilmente la capacità complessiva della batteria semplicemente aggiungendo o rimuovendo moduli (Volkswagen lo ha fatto con la sua linea ID). Di contro, non è la soluzione migliore se parliamo di densità energetica.

Le batterie cell to body

Grazie l’evoluzione tecnologica, oggi sul mercato ci sono anche batterie per auto elettriche senza moduli, le cui celle sono una vicino all’altra, senza interruzioni. Questa configurazione fa sì che ci sia più materiale attivo, cioè in grado di immagazzinare e rilasciare energia, nel medesimo spazio. Se le batterie cell to pack sono montate su un proprio supporto che poi viene poi fissato al telaio, le batterie cell-to-body, invece, fanno parte della struttura del telaio stesso. Alcuni produttori, come ad esempio BYD con la sua berlina Seal, hanno scelto questa soluzione.

Le batterie cell to body dunque occupano meno spazio, pesano meno, e coprono anche una funzione strutturale, collegando varie parti del telaio. Il tutto con performance energetiche migliori rispetto alle batterie tradizionali.

Le batterie cell to body sono solo uno dei tanti esempi di innovazione applicata alle auto elettriche. In particolare, il settore delle batterie è in continua evoluzione, con diverse tecnologie all’orizzonte che promettono consumi migliori e un minor impatto ambientale: dalle batterie quantiche a quelle a gravità, fino alle batterie al sale e a quelle LFP.

Parte degli sforzi, poi, si concentra sul riciclo delle batterie, un mercato che vale 6 miliardi e che, se gestito bene, può portare ulteriori benefici, in termini di sostenibilità, a tutto il mercato della mobilità elettrica.