General Motors: nuova configurazione per migliorare le celle prismatiche delle batterie delle auto elettriche

Un brevetto depositato da General Motors a proposito di celle per batterie per auto elettriche descrive un design che prevede la sovrapposizione di strati a forma di "U" rovesciata, in contrasto con i tradizionali strati arrotolati o impilati utilizzati nelle attuali celle prismatiche. Lo riferisce Green Car Reports.

Secondo GM, questa configurazione aumenta la conducibilità termica orizzontale nella parte superiore della cella, migliorando la dissipazione del calore, e la conducibilità verticale nella parte inferiore. Il metodo è finalizzato a migliorare l’efficacia dei sistemi di raffreddamento delle celle integrate in un pacco batteria di un veicolo elettrico.

Un ulteriore vantaggio di questa struttura è il maggiore ritardo termico che si verifica all’interno della cella, che porta a una diffusione più lenta del calore all'interno della batteria. Anche in caso di surriscaldamento, la temperatura massima dovrebbe rimanere più contenuta. GM sostiene inoltre che questa configurazione consente di ridurre del 50% lo spessore delle barriere termiche.

Questi progressi potrebbero tradursi in celle di dimensioni ridotte e in una maggiore densità energetica. Inoltre, i pacchi batteria potrebbero risultare più compatti grazie a minori esigenze di raffreddamento. Tuttavia, la complessità della forma proposta, che il brevetto definisce a "U" rovesciata o invertita, potrebbe rappresentare una sfida in termini di produzione in volumi.

GM ha già esperienza con le celle prismatiche e ha annunciato una serie di accordi con alcuni produttori di batterie per poterne disporre in quantità. L’azienda ha anche esplorato forme insolite per le celle in brevetti precedenti, con l’obiettivo di migliorare il raffreddamento. Altri marchi come Tesla, BMW, Lucid e Rivian hanno invece scelto di puntare sulle celle cilindriche: secondo queste aziende, infatti, comporterebbero vantaggi in termini di autonomia ed efficienza.

Le celle prismatiche e quelle cilindriche si differenziano principalmente per la forma, la struttura interna e le applicazioni. Le celle cilindriche hanno una forma tubolare, simile a una comune batteria AA, con strati interni di anodo, catodo e separatore arrotolati. Questo design le rende robuste e facili da produrre su larga scala. Tuttavia, la loro forma lascia spazi vuoti quando vengono assemblate in pacchi batteria, il che riduce leggermente la densità energetica per unità di volume.

Le celle prismatiche, invece, presentano una forma rettangolare o a parallelepipedo e possono essere impilate o arrotolate al loro interno. Questo design ottimizza l’uso dello spazio, con conseguenze in termini di densità energetica più elevata, il che lo rende ideale per applicazioni dove il volume è un fattore critico, come nei veicoli elettrici. Tuttavia, sono più delicate rispetto alle cilindriche e necessitano di involucri protettivi per resistere a eventuali stress meccanici.