Un gruppo di ricercatori dell’Università del Michigan ha sviluppato una nuova tecnologia per la ricarica delle batterie delle auto elettriche (ma non solo) in 10 minuti, anche a temperature inferiori allo zero. Si tratta di un passo significativo per l’industria della mobilità elettrica, che da anni combatte con i limiti legati alla ricarica rapida e alle prestazioni in condizioni climatiche rigide. Il prototipo sperimentale ha dimostrato prestazioni stabili anche a -43 °C, una soglia che finora aveva rappresentato un ostacolo tecnico.
Il problema della ricarica delle auto elettriche alle basse temperature
Le batterie agli ioni di litio sono molto sensibili alle temperature esterne. Quando il clima è rigido, i processi chimici interni rallentano, causando tempi di ricarica più lunghi, perdite di capacità e in alcuni casi danni permanenti alla struttura della cella. Nei veicoli elettrici, questo comporta autonomie ridotte e maggiore stress per il sistema di gestione termica, soprattutto in contesti dove le temperature invernali scendono sotto lo zero.
Oggi molti costruttori cercano di compensare il problema con sistemi di preriscaldamento attivo, che però consumano energia e rallentano il processo. Lo studio del team americano propone un approccio differente, intervenendo direttamente sulla chimica interna della batteria.
Un nuovo approccio alla distribuzione della corrente
Il risultato ottenuto dall’Università del Michigan deriva da un metodo di gestione intelligente della corrente durante la fase iniziale della ricarica. In pratica, il sistema invia una corrente elevata ma controllata per un breve periodo, riscaldando rapidamente l’anodo senza superare soglie di rischio per la sicurezza.
Questa fase di preriscaldamento interno permette alla batteria di raggiungere rapidamente una temperatura operativa stabile, accelerando le reazioni chimiche necessarie alla ricarica completa. Una volta che la cella è riscaldata, il processo prosegue con parametri ottimali. Secondo i ricercatori, il ciclo può essere completato in circa 10 minuti, con efficienza termica elevata e senza danneggiare gli elettrodi.
Test a -43 °C: un risultato senza precedenti
Il dato più rilevante dello studio è la capacità di mantenere prestazioni elevate fino a -43 gradi, condizione estrema anche per le auto elettriche utilizzate nei paesi nordici o in zone di alta montagna. I test condotti in laboratorio hanno mostrato che la batteria può completare un ciclo di ricarica ultrarapida senza degradarsi, conservando la capacità nel tempo e riducendo il rischio di formazione di dendriti, strutture che possono provocare cortocircuiti.
Questa resistenza al freddo, unita alla velocità di ricarica, renderebbe la tecnologia particolarmente adatta ai veicoli elettrici, ai droni professionali e ad altri dispositivi che operano in ambienti critici.
Prospettive industriali e tempi di applicazione
Lo studio è ancora in fase sperimentale, ma i ricercatori sostengono che la tecnologia potrebbe essere trasferita alla produzione industriale entro pochi anni, senza richiedere materiali esotici o processi troppo costosi. Il design della cella e il principio di funzionamento sarebbero compatibili con gli attuali standard delle gigafactory, facilitando l’integrazione nei veicoli di prossima generazione.
Per arrivare alla fase commerciale sarà però necessario completare i test di durata, verificare il comportamento su larga scala e ottenere certificazioni di sicurezza. I tempi potrebbero variare in base all’interesse dei produttori automotive e all’eventuale supporto da parte di partner industriali.
Impatti sul futuro della mobilità elettrica
Una batteria in grado di ricaricarsi completamente in 10 minuti anche sotto zero potrebbe risolvere due dei limiti principali della mobilità elettrica attuale: i tempi di attesa e l’affidabilità in condizioni climatiche sfavorevoli. Se implementata con successo, questa tecnologia ridurrebbe la necessità di reti di ricarica ultradense e renderebbe i veicoli elettrici più competitivi con quelli a combustione anche nei mercati più freddi.
Inoltre, l’adozione di batterie più resistenti al freddo aprirebbe la strada a nuove applicazioni in ambito logistico, aerospaziale e militare, dove l’efficienza energetica a basse temperature è un requisito critico.
Verso una nuova generazione di batterie
Lo studio condotto negli Stati Uniti suggerisce che è possibile superare i limiti attuali delle batterie al litio delle auto elettriche attraverso un controllo avanzato della corrente iniziale. I risultati ottenuti dimostrano che una ricarica ultraveloce anche a temperature estreme è tecnicamente realizzabile. Ora la sfida sarà trasformare il prototipo in una soluzione accessibile, sicura e scalabile per l’intero settore dell’elettrificazione.
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