I ricercatori della Rutgers University hanno sviluppato un nuovo collettore di corrente a struttura tridimensionale e porosa, progettato per ridurre la degradazione delle batterie al litio causata dai cicli ripetuti di carica e scarica. La tecnologia è stata concessa in licenza alla società statunitense Soteria Battery Innovation Group, che la integrerà nella propria piattaforma di brevetti condivisi dedicata alla sicurezza delle celle.
Auto elettriche, Rutgers e Soteria lavorano a batterie più resistenti all’usura
Il problema affrontato dal team guidato da Glen Amatucci riguarda un meccanismo ben noto ma ancora difficile da contrastare. A ogni ciclo di carica e scarica, gli elettrodi della batteria si espandono e si contraggono in modo quasi impercettibile. Nel tempo, queste sollecitazioni meccaniche ripetute provocano microfratture e una progressiva perdita di contatto tra gli elettrodi e il collettore metallico tradizionale, generalmente costituito da una lamina compatta. Quando il contatto peggiora, la resistenza elettrica interna aumenta, si genera più calore e la batteria perde capacità più velocemente, con conseguenze anche sulla sicurezza della cella.
La soluzione sviluppata alla Rutgers sostituisce la lamina metallica convenzionale con una struttura polimerica leggera, rivestita da sottili strati conduttivi. L’architettura tridimensionale e porosa consente al collettore di adattarsi con maggiore flessibilità alle variazioni di volume degli elettrodi, mantenendo il contatto tra le parti interne della cella più stabile nel corso dell’intera vita utile della batteria. La struttura favorisce inoltre una distribuzione più uniforme della corrente, migliora il trasporto dell’elettrolita attraverso la cella e contribuisce a contenere l’aumento della resistenza interna, tre fattori che influiscono direttamente sulla gestione termica e sulla conservazione delle prestazioni nel lungo periodo.
Soteria Battery Innovation Group ha scelto di inserire la tecnologia nella propria Battery Safety IP Exchange, una piattaforma di licenze condivise che raccoglie brevetti provenienti da università, laboratori nazionali, startup e aziende consolidate. Il modello punta a ridurre le barriere per l’adozione industriale di soluzioni dedicate alla sicurezza e all’affidabilità delle celle, accelerando il passaggio dalla ricerca alla produzione. L’amministratore delegato Brian Morin ha sottolineato come il collettore di corrente sia uno dei componenti meno visibili di una batteria ma con un impatto diretto su durata, prestazioni e sicurezza complessiva del sistema.
La tecnologia non è ancora pronta per la produzione industriale, ma in un settore che insegue celle sempre più dense e longeve, lavorare su un componente normalmente trascurato come il collettore di corrente potrebbe fare la differenza tanto quanto la ricerca di nuove chimiche. Nel frattempo in Europa scoppia il caso WLTP, a causa dell’autonomia reale non sempre in linea con quella annunciata.
