In una presentazione online, SVOLT ci ha fornito maggiori informazioni sulla sua batteria senza cobalto NMx che arriverà l'anno prossimo.
Questa lunga cella della batteria senza cobalto di SVOLT è realizzata appositamente per essere utilizzata in pacchi batteria assemblati con la tecnologia CTP (cell-to-pack).
Con la tecnologia CTP invece di avere le celle della batteria all'interno dei moduli, quindi i moduli all'interno dei pacchi batteria, rimuoviamo del tutto i moduli. Finiamo con lunghe celle prismatiche della batteria collegate in serie che vengono messe in un array e quindi inserite in un pacco batteria, il che rende tutto più semplice possibile.
Vediamo alcuni dettagli sulla cella della batteria.
Specifiche
Aggiorna
Inizialmente quando ho scritto questo articolo ho pensato che queste celle della batteria SVOLT fossero realizzate sotto forma di spinello ad alta tensione, ma mi sbagliavo. Se fosse vero queste celle avrebbero una tensione nominale di circa 4,7 V e potrebbero essere caricate a 5 V. Sarebbe possibile assemblare pacchi batteria più semplici con un minor numero di celle. Sarebbero necessarie solo 80 celle in serie per raggiungere 400 V o 160 celle in serie per raggiungere 800 V.
Profili di scarica di diversi catodi di BASF
Tuttavia, dopo aver calcolato la tensione nominale, è chiaro che la cella della batteria LNMO di SVOLT non è realizzata in forma di spinello ad alta tensione. Ha una tensione nominale di 3,8 V e un limite massimo di carica di 4,3-4,35 V.
Ad ogni modo, per quanto riguarda i costi e la densità di energia, le celle della batteria LNMO offrono un buon equilibrio rispetto alle tecnologie alternative.
NCM 811
LNMO
LFMP (versione ad alta tensione di LFP)
Costo delle celle della batteria di diverse sostanze chimiche
E la longevità?
All'inizio, alcune auto elettriche utilizzavano batterie ricche di manganese che erano estremamente sicure ma non molto robuste. A temperature più elevate il manganese nel catodo tendeva a essere corroso dall'elettrolita liquido, che riduceva gradualmente la capacità di immagazzinare ioni di litio. Ricordiamo tutti il pasticcio dei pacchi batteria di prima generazione della Nissan LEAF realizzati con celle LMO e senza un TMS adeguato...
Fortunatamente questo problema di corrosione con le celle della batteria ricche di manganese è stato successivamente risolto modificando l'elettrolita e il rivestimento della superficie del catodo. Questo era il "segreto" dietro la più robusta batteria lucertola di Nissan LEAF del 2015 o le celle GS Yuasa LEV50N utilizzate da Mitsubishi i-MiEV.
Le moderne celle delle batterie ricche di manganese non sono solo estremamente sicure, ma anche durevoli.
Tuttavia, l'arrivo di batterie NCM più ad alta densità energetica ci ha fatto dimenticare le batterie ricche di manganese, fino ad ora...
Le batterie ricche di manganese stanno tornando
SVOLT afferma che la sua nuova batteria LNMO può fornire un'autonomia di 880 km e dura 15 anni e 1.200.000 km, che rappresenta 1.500 cicli prima di raggiungere l'EoL (End-of-Life). Alcuni ricercatori ritengono che l'EoL si raggiunga quando una batteria mantiene solo il 70% della capacità iniziale, mentre altri considerano l'80%.
Dato che queste cifre sono probabili nello standard NEDC delle favole, dovremmo ottenere circa 660 km di autonomia e 900.000 km di vita utile con il WLTP più realistico.
Inoltre, se assumiamo che l'EoL avvenga al 70%, significa che dopo 900.000 km la batteria sarà ancora in grado di fornire un'autonomia WLTP di 462 km.
Per quanto riguarda lo sviluppo del catodo di LIB (batterie agli ioni di litio), siamo attualmente alla fase 2 con NCM 811 ricco di nichel e le imminenti celle della batteria NCMA, dove i costi vengono ridotti sostituendo quanto più cobalto possibile con il nichel.
La fase 3 inizia quando sempre più nichel viene sostituito con manganese.
Per capire perché la fase 3 è importante, vediamo il prezzo medio di mercato di queste materie prime per tonnellata.
Panoramica del prodotto NCM di BASF il 4 novembre 2014
Ad ogni modo, è fantastico avere presto a disposizione almeno due avvincenti tecnologie per batterie prive di cobalto. Sarà interessante vedere quale sarà il preferito dai produttori coreani di celle per batterie. Sarà LFMP o LNMO?
Infine, puoi vedere la presentazione video completa della batteria senza cobalto di SVOLT e provare a cogliere alcuni dettagli che potrei aver perso. Il video contiene alcune informazioni interessanti ma il contenuto potrebbe essere condensato in un video di 5 minuti anziché 84.
https://www.youtube.com/watch?v=Amnu5FBL58g
