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Batterie: dal CEA-Leti una nuova tecnologia in mostra al CES

L’istituto di ricerca europeo CEA-Leti, con sede a Grenoble, ha portato al CES di Las Vegas una nuova tecnologia per le batterie che promette di risolvere alcuni dei grattacapi più significativi che arrovellano da sempre i progettisti. Sigma Cell, questo il nome della tenologia, integra in un normale battery pack tre elementi (il Battery Management System -BMS-, il caricatore e l’inverter) che normalmente si collocano al di fuori della batteria e vengono integrati nel dispositivo che la batteria stessa va ad alimentare.

Questa tecnologia permette di accedere direttamente alle singole celle di batteria: la tecnologia di switching delle celle sceglie quella che si carica in maniera più efficiente e le da priorità, evitando le celle che non sono in grado di compiere in maniera ottimale i cicli di carica scarica. In questo modo si può anche prevenire un problema che accomuna tutte le batterie, e cioè il cessato funzionmento dell’intera batteria quando anche solo una singola cella smette di funzionare. Con la tecnologia Sigma Cell quando una cella sta per giungere al capolinea, viene individuata un percorso alternativo evitando così la morte dell’intero pacco batteria.

Tra gli altri benefici vi sono le dimensioni più contenute (una riduzione nell’ordine del 20%), un peso inferiore e un ciclo di vita più esteso. Il sistema dovrebbe inoltre consentire una ricarica del 20% più veloce e con un risparmio energetico del 30% circa.

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Una batteria basata su tecnologia Sigma Cell può essere impiegata in una vasta gamma di veicoli elettrici, dalle auto alle biciclette, passando per droni e natanti. Stando alle dichiarazioni di Philippe Despesse, responsabile IoT per la divisione sistemi dell’istituto di ricerca CEA-Leti la tecnologia fa uso di componentistica ordinaria: “E’ sufficiente un microcontrollore a 32-bit come quelli realizzati da Infineon o STMicroelectronics per la gestione delle operazioni di switching, e un bus di comunicazione standard”.

Despesse osserva però che alcune realtà come i produttori di smarthpone tendono ad investire risorse nello sviluppo di migliori BMS al contrario ad esempio dei produttori di veicoli elettrici. Nonostante la necessità di batterie ad elevate prestazioni, le compagnie concentrate nel mondo dei veicoli elettrici non sono esperte in tecnologie per le batterie e sono abbastanza restie a mettere le mani sulle celle. Di contro i produttori di batterie, che non sono adusi alle architetture di sistema, esitano a riprogettare i BMS.

Secondo Despesse comunque tra le realtà dedite alla mobilità elettrica vi è la volontà di migliorare tutto ciò che concorre all’ottimizzazione dell’autonomia delle batterie e in questo vede delle opportunità di trasferimento tecnologico. A tal proposito una compagnia sta già progettando dispositivi di stoccaggio di energia basati sulla tecnologia Sigma-Cell, mentre un’altra realtà pianifica l’utilizzo della tecnologia per realizzare soluzioni alimentazione ed elettrificazione di aree di campeggio o per operazioni di emergenza.