L’evoluzione della batteria al litio per il fotovoltaico
La sicurezza e l’efficienza dei sistemi di accumulo dipendono dalla tecnologia e dai materiali utilizzati per la realizzazione delle batterie per il fotovoltaico; è perciò fondamentale portare avanti con costanza la ricerca e lo sviluppo per trovare nuove soluzioni di efficientamento.
Oggi l’industria delle batterie al litio per il fotovoltaico adotta principalmente due tipi di reazioni chimiche per le celle energetiche: Li-NMC e Li-FePO4.
NMC sta per Nickel Manganese Cobalto e questa particolare combinazione di elementi ha una massa energetica elevata: ciò significa che può accumulare grandi quantità di energia senza che il suo peso aumenti in proporzione.
Questo fa sì che le batterie che utilizzano questa reazione chimica rimangano più leggere e perciò le celle NMC vengono utilizzate principalmente per le auto elettriche: questa richiesta da parte dell’industria automotive ha portato a produrle in massa, abbattendone i costi.
Nonostante queste qualità, le celle NMC hanno un difetto non trascurabile: in caso di danneggiamento o cortocircuito, possono causare incendi difficili da estinguere.
Nel cosiddetto ‘nail test’ si conficca un chiodo in una cella per simulare lo shock di un cortocircuito: in questa situazione, l’NMC reagisce in maniera esplosiva, prendendo fuoco e, soprattutto, rilasciando ossigeno, che alimenta costantemente le fiamme rendendole difficile da spegnere.
Considerando che le batterie per fotovoltaico generalmente contengono 600/1000 celle, c’è il rischio concreto di una pericolosa reazione a catena, compromettendo la sicurezza dell’abitazione.
Il mercato dei sistemi di accumulo si è quindi orientato verso differenti tecnologie delle batterie, concentrandosi nel migliorare le prestazioni delle celle Li-FePO4 (Litio Ferro Fosfato) in termini di densità di energia, durata e azzeramento dell’effetto memoria.
Lo studio del GAMELab (Group for Applied Materials and Electrochemistry), svolto dal Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia del Politecnico di Torino in collaborazione con il Dipartimento di Chimica Inorganica e dei Materiali Funzionali dell’Università di Vienna, osserva come l’introduzione di materiali nanostrutturati in una batteria al litio per fotovoltaico aumenterebbe la capacità specifica del dispositivo, quasi triplicandone la stabilità a correnti molto alte. Il nuovo materiale, unione di ossidi metallici misti e grafene, permetterebbe di stoccare grandi quantità di energia mantenendo a lungo la piena efficienza del dispositivo di storage.
Guardando con ottimismo a questa promessa per il futuro dell’accumulo, oggi possiamo già godere delle eccellenti prestazioni delle celle Li-FePO4; sottoposte al ‘nail test’, l’unico effetto registrato è un contenuto incremento della loro temperatura, senza fumo, esplosioni o fuoco.
Il bisogno di garantire la sicurezza della batteria per fotovoltaico, anche se sottoposta a condizioni estreme come quelle del ‘nail test’, è stato ciò che ha guidato sonnen nella scelta del Litio Ferro Fosfato per il proprio sistema di accumulo.
A questo fattore si aggiungono i livelli di prestazione delle celle LIP: sonnenBatterie è in grado di sostenere oltre 10.000 cicli di carica/scarica, che equivalgono a circa 20 anni d’uso quotidiano, e conservare ancora il 70% delle sue capacità originali.
