Batteria

Batteria

La batteria è l’elemento che eroga l’energia necessaria al movimento della moto. Il principio di funzionamento si basa sul passaggio di elettroni da anodo a catodo mentre contemporaneamente un flusso di ioni fluisce dal catodo verso l’anodo attraverso un elemento conduttore. Il flusso di elettroni genera una corrente elettrica continua, il cui potenziale è funzione della combinazione dei materiali che costituiscono la batteria.

Nel caso di una batteria al litio, quest’ultimo materiale compone il catodo mentre l’anodo può essere di diversi materiali che vanno a caratterizzare il tipo di batteria. Le batterie sono definite da tre caratteristiche principali: il principio chimico, il voltaggio e l’energia specifica. Quest’ultimo dato indica la quantità di energia immagazzinabile nella batteria per unità di peso (Wh/kg).

L’evoluzione tecnologica delle batterie negli ultimi decenni è stata impressionante. Dalle prime batterie al piombo da circa 30Wh/kg si è arrivati a quello usate attualmente basate su ioni di Litio. La densità di energia di queste ultime è circa 150Wh/kg ma varia molto in base agli elementi usati come anodo e può raggiungere valori quasi doppi.


Oltre all’energia specifica, ci sono altri fattori importanti che definiscono le caratteristiche di una batteria, questi sono: la potenza specifica, la velocità di ricarica, i cicli di vita utile, il calore generato ed il livello di sicurezza. Da ultimo infine troviamo il costo. Per quanto riguarda le batterie al litio per applicazioni automobilistiche, dal 2010 al 2017 il loro costo medio è passato da 1000$/kWh a 250$/kWh (fonte Bloomberg). La previsione secondo Tesla è di arrivare a 100$/kWh nel 2020.


Le batterie al litio sono quelle attualmente più usate in tutti i campi applicativi, mobilità elettrica inclusa, ma non sono certo il punto di arrivo. Batteria con nuovi materiali sono allo studio nei centri di ricerca dei maggiori produttori mondiali come LG Chem, Panasonic e CATL.
I primi passi sono indirizzati a sostituire il Cobalto con materiali meno costosi e più sicuri, come il Nickel o il Manganese. Guardando più avanti gli obiettivi sono di sostituire il Litio con sostanze a base di Sodio, Magnesio, Zinco o Alluminio. Per la mobilità elettrica questo porterà ad evere batterie con maggiore autonomia, minor peso, tempi ridotti di ricarica, maggior sicurezza di utilizzo e costo ridotto.

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