Migliori batterie al litio per l’accumulo di energia e per le reti intelligenti

Le applicazioni stazionarie collegate alle reti intelligenti e all’accumulo dell’energia in eccesso proveniente da dispositivi a energia rinnovabile per un uso successivo su richiesta potrebbero migliorare l’affidabilità e la stabilità energetiche e aiutare a ridurre le emissioni. Tuttavia, dato che le loro dimensioni e il contenuto energetico aumentano, le batterie Li-ion devono affrontare la sfida della sicurezza.

Il progetto STALLION (Safety testing approaches for large lithium-ion battery systems), finanziato dall’UE, ha affrontato tutte le fasi del ciclo vitale di una batteria, dalla messa in opera e collaudo fino al riciclaggio. I risultati sono stati pubblicati in un manuale, contribuendo così alla standardizzazione e a un impiego rapido e sicuro.

I partner del progetto hanno condotto una meticolosa valutazione del rischio a tutti i livelli del sistema e in tutte le fasi del ciclo vitale, usando il ben conosciuto metodo di analisi dei modi, degli effetti e delle criticità dei guasti. L’applicazione di questa metodologia migliorata ha portato all’identificazione del runaway termico, un nocivo feedback positivo continuo che aumenta la temperatura ininterrottamente, quale rischio più importante.

Il consorzio ha inoltre effettuato una revisione degli sviluppi più recenti nella tecnologia dei sensori, fornendo importanti informazioni sul runaway termico e anche sui materiali della batteria che minimizzano il suo verificarsi. Gli scienziati hanno identificato un misuratore di stress e sensore acustico capace di fornire informazioni relative a carica e scarica della batteria coinvolte nel runaway termico.

I ricercatori hanno collaborato con il progetto STABILID, finanziato dall’UE, allo scopo di identificare procedure di collaudo per includere rischi per i quali attualmente non esistono adeguate procedure di collaudo e per facilitare la standardizzazione. Per valutare le prestazioni delle procedure di collaudo è stato sviluppato un piano di convalida ed è stata presentata una proposta al comitato di normalizzazione di riferimento della Commissione elettrotecnica internazionale (IEC).

La standardizzazione porterà benefici importanti alle aziende, fornendo una solida base per nuove tecnologie. Essa faciliterà una crescita di nuovi mercati fornendo un terreno comune per differenti organizzazioni dove lavorare assieme in nuovi campi, aumentando così la competitività dell’industria europea delle batterie.

L’energia rinnovabile è un componente essenziale nella transizione verso una società neutrale rispetto al carbonio, e un accumulo connesso alla rete aiuterà a diminuire una distribuzione intermittente e variabile e le perdite sulle linee. I risultati di STALLION supporteranno inoltre l’introduzione più veloce e sicura di batterie stazionarie Li-ion fornendo assistenza a portatori di interesse quali ad esempio le autorità locali per valutare realisticamente i potenziali rischi e per informare correttamente il pubblico riguardo a benefici e rischi associati.