Il nuovo centro di ricerca in ambito elettrochimico all’interno dell’Università di Bologna, inaugurato di recente e promosso da Ferrari, si chiama E-Cells Lab. Questa iniziativa, diretta scientificamente dall’Ateneo, mira a approfondire la comprensione dei materiali e delle proprietà chimiche e fisiche delle celle al litio. Si tratta di un contributo significativo per la ricerca elettrochimica, grazie alla collaborazione con l’Alma Mater nella progettazione di uno spazio dotato di strumentazioni all’avanguardia per condurre analisi avanzate. La Casa di Maranello sta sostenendo il laboratorio attraverso lo scambio di conoscenze con l’università, riconoscendo il valore strategico del progetto per il territorio e in particolare per il settore automobilistico. L’E-Cells Lab di Bologna è suddiviso in due aree:
- la prima è dedicata alla preparazione dei materiali elettrochimici;
- la seconda si concentra sull’analisi, i test e la caratterizzazione di tali materiali.
Si presterà particolare attenzione a problematiche come lo stato solido, la carica rapida, la propagazione termica, la sicurezza e le prestazioni delle celle. Ferrari ha commentato, in una intervista con Power Electronics News, che il laboratorio ha una finalità di ricerca scientifica nel campo dell’elettrochimica. L’obiettivo è approfondire le caratteristiche e il funzionamento delle celle al litio, potenziare la collaborazione con i fornitori e ottenere una completa comprensione delle prestazioni delle batterie. La collaborazione vuole evidenziare anche dalla voce di Ferrari che l’azienda non si è mai limitata ad assemblare dei componenti, ma ha sempre voluto esplorare a fondo il processo produttivo dell’intera filiera.
Test di Laboratorio
Catia Arbizzani, professoressa ordinaria del Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician” dell’università di Bologna, ha commentato che la caratterizzazione dei materiali elettrochimici in laboratorio coinvolge diverse metodologie per valutare le loro prestazioni, stabilità e comportamento durante il ciclo di carica e scarica. I test elettrochimici convenzionali, come i cicli di carica e scarica, sono fondamentali. In questi test, il materiale o la cella vengono esposti a cicli ripetuti ad una determinata densità di corrente per valutare la loro stabilità nel tempo. La capacità di funzionare a diverse correnti di carica e scarica viene esaminata per comprendere la “rate capability”, ovvero la capacità di gestire correnti elevate senza compromettere le prestazioni. Un’altra tecnica cruciale è la spettroscopia di impedenza, che analizza le componenti resistive e capacitive del sistema. Questo metodo fornisce informazioni dettagliate sul comportamento elettrico del materiale nel tempo, specialmente in relazione all’invecchiamento, permettendo di identificare cambiamenti critici nelle prestazioni. Le caratterizzazioni termiche sono essenziali per comprendere la stabilità termica dei materiali e rilevare eventuali fenomeni di decomposizione durante l’operazione. Queste analisi possono rivelare temperature critiche oltre le quali il materiale potrebbe degradarsi, limitando così la sua vita utile. Le analisi spettroscopiche sono altrettanto importanti per rilevare variazioni nella struttura e nella composizione del materiale, poiché la sua morfologia può influenzare notevolmente le prestazioni elettrochimiche.
Mercato
Il partenariato strategico con NXP e altre aziende promette di spingere ulteriormente l’E-Cells Lab verso l’avanguardia della ricerca sulle celle al litio. Il contributo di NXP nel progetto, non solo finanziario ma anche tecnologico, sarà fondamentale per lo sviluppo dell’elettronica dedicata al monitoraggio delle batterie. Inoltre, il laboratorio è aperto a nuove collaborazioni con partner altrettanto innovativi, ampliando così la base di conoscenze e competenze condivise. I risultati ottenuti saranno preziosi per Ferrari nel migliorare la comunicazione con i fornitori di celle, al fine di ottimizzare le prestazioni delle batterie che saranno utilizzate negli stabilimenti di Maranello. Ferrari delinea un quadro ambizioso per l’E-Cells Lab, puntando ad una migliore comprensione delle batterie al litio e dei loro meccanismi di performance. Questa ricerca si concentra su aspetti critici come solid state, carica rapida, propagazione termica e sicurezza. Nonostante la vocazione principalmente scientifica del laboratorio, le scoperte e le analisi svolte potrebbero avere impatti significativi sul futuro delle batterie per veicoli elettrici, influenzando direttamente gli standard di sicurezza e le prestazioni del settore.
Autore: Maurizio Di Paolo Emilio
