42 / 86
42
- ELETTRONICA OGGI 442 - GENNAIO/FEBBRAIO 2015
TECH-FOCUS
BATTERIE
Automotive e aerospaziali
Seeo
è una giovane società nata per produrre e
commercializzare le tecnologie sviluppate nel
Lawrence Berkeley National Laboratory,
fra cui c’è
anche un innovativo elettrolita polimerico solido
nanostrutturato brevettato. Grazie a ciò, ha realiz-
zato la famiglia delle batterie agli ioni di litio allo
stato solido DryLyte,
caratterizzata
da
una densità di ener-
gia immagazzinabile
di ben 220 Wh/kg
per cella. Il modello
base DryLyte Batte-
ry 1,6 kWh Module
ha una capacità di
10Ah ed è disponi-
bile in due versioni
con 160V/10Ah op-
pure 48V/30Ah. Un
valore aggiunto delle
DryLyte è la robu-
stezza, perché non
sono infiammabili e
sopportano tempera-
ture estreme, ragion
per cui possono es-
sere usate anche nelle applicazioni aerospaziali.
Inoltre, sono componibili nei contenitori multipli
SES (Stationary Energy Storage) con energia di
3, 6 o 10 kWh e tensione fino a 320 V ma si trova-
no anche nella configurazione automotive da 130
Wh/kg.
Per applicazioni palmari e IoT
STMicroelectronics
ha già in distribuzione una
batteria agli ioni di litio totalmente allo stato so-
lido, perché fatta con elettrolita polimerico di Li-
PON, anodo di Litio e catodo di LiCoO2. Caratte-
rizzata dalle dimensioni di 25,7x25,7x0,22 mm, la
batteria a film sottile EnFilm EFL700A39 offre una
capacità di 0,7 mAh con una tensione nominale
di 3,9V, un’escursione in tensione da 3,0 a 4,2V
e una corrente di scarica continua di 5 mA e di
picco fino a 10 mA.
Può essere impiegata come batteria di backup ne-
gli apparecchi palmari come smartphone e tablet
ma può servire anche per alimentare le applica-
zioni più innovative, come gli oggetti di Internet-
of-Things, i dispositivi di energy harvesting per
il recupero dell’ener-
gia e le smart card
attive di prossima ge-
nerazione. Certificata
IEC 62133, consente
oltre 4000 cicli di ca-
rica/scarica nel ran-
ge termico compreso
fra -20 e +60 °C.
Quasi del tutto solide
Un team di ricerca
della
Tohoku Univer-
sity
ha sperimentato
una batteria strati-
forme, che definisce
“quasi-all-solid-state
lithium” perché for-
mata da più strati bipolari in serie, dentro ai qua-
li c’è un elettrolita composto da nanoparticelle
solide immerse in un liquido di litio allo stato
ionico. In pratica questo liquido conduttivo di
Li+ è stato riempito con nanoparticelle di SiO2
(con diametro di 7 nm), Al2O3 (5 nm) e CeO2
(10 nm) e dopo molte prove è stato poi scelto
l’ossido di alluminio, che consentiva di riempire
il 75% del liquido offrendo migliori prestazioni
elettriche rispetto agli altri due. Entrambi gli
elettrodi sono stati fatti con LiFePO4 allo stato
metallico e con questa configurazione la densi-
tà di energia offerta è di 122 mWh/kg per ogni
cella singola e di 176 mWh/kg per una cella a
due strati. Componendo più strati insieme, la
batteria permette di fornire una tensione di ben
6,5V e una corrente che va da 128 a 54 mAh/g
in funzione del carico applicato.
Q
Fig. 6 – Alla Tohoku University è stata sperimentata una batteria
dove l’elettrolita è “quasi-solido” perché composto da nanoparticel-
le di Al2O3 immerse al 75% in litio ionico liquido
Fig. 4 – Le batterie allo stato solido Seeo DryLyte offrono
220Wh/kgper cella e 1,6 kWhpermoduloepossonoesse-
re utilizzate nelle applicazioni automotive e aerospaziali
Fig. 5 – STMicroelectronics propone
per le applicazioni IoT la nuova bat-
teria a film sottile e allo stato solido
EnFilmEFL700A39 con capacità di 0,7
mAh e tensione 3,9V