BATTERIE

CALB con le celle cilindriche «Top Stream» impara… da quelle prismatiche

La casa cinese conferma l’attivismo, bocciando la roadmap Tesla per celle cilindriche di successo: meglio invece una “struttura a U” con entrambi i poli dallo stesso lato, ecco perché

CALB si è fatta notare anche in Europa per il suo piano di realizzare una Gigafactory di celle a base ferrosa in Portogallo per servire il mercato automotive della Spagna, secondo produttore continentale dopo la Germania, e di altre fabbriche della regione. Ma in Cina CALB è nota, oltre per le battaglie legali con il colosso CATL su proprietà intellettuale e brevetti, per la sua frenetica attività innovativa.

Per quanto riguarda la chimica delle celle CALB (proprio come la rivale che è il primo produttore globale di batterie) è impegnata nell’ampliare la presenza del minerale di manganese nel suo prodotto a base ferrosa, che attrae sempre più case auto globali, incluso chi ha deciso di produrle come Ford.

CALB dallo scorso anno presenta come particolarmente attraente la propria gamma di celle LXFP, dove la “X” rappresenta inequivocabilmente una aggiunta di manganese alla normale proposta LFP.

Ma CALB (per i cinesi Zhongxinhang) ha i suoi ingegneri e scienziati al lavoro anche sulla struttura delle celle e recentemente Xie Qiu, suo Vice Presidente, al China EV 100 Forum 2023 ha colto l’occasione di un keynote speech durante la conferenza per inquadrare l’innovazione che ne guida lo sviluppo portando al debutto la batteria cilindrica “Top Stream”, sebbene non abbia voluto precisarne la data di commercializzazione.

Questo prodotto è un’altra innovazione basata su un design minimalista che piace a quest’azienda nata nel 2007: Xie sostiene che ottimzzando il flusso di corrente, la resistenza interna della struttura della sua cella cilindrica sarà ridotta del 50%, la densità di energia potrà raggiungere 300 Wh/kg per le celle NMC e realizzare ricariche rapide 6C.

Rispetto alla tradizionale batteria cilindrica, le prestazioni della batteria sono state notevolmente migliorate perché di fatto CALB ha scelto di allontanarsi dagli standard di una cella cilindrica: in pratica, il design appare quello di una cella prismatica, ma di forma cilindrica. Ma per inquadrare meglio il percorso della casa cinese bisogna fare un piccolo passo indietro.

Al Battery Day Tesla, Elon Musk e Drew Baglino avevano tracciato la rotta per tutti i produttori di celle cilindriche intenzionati ad avere successo sul mercato delle batterie per i veicoli elettrici. Tesla ha così proposto una cella di grande formato (4680) che essa stessa nonché produttori come Panasonic, LG Energy Solution ecc. stanno facendo le corse per mettere in commercio.

Ma Tesla aveva anche puntato sulla tecnologia tabless, ovvero senza linguette, per snellire i processi produttivi risparmiando i tempi delle saldature e diminuire i costi in modo rilevante, forse il maggior contributo dei piani di rinnovamento della produzione delle batterie propugnato dagli americani dopo i processi a secco che fanno a meno di solventi.

Peraltro anche una cella cilindrica per auto elettriche rivoluzionaria come quella sviluppata da Tesla aveva i poli positivo e negativo alle estremità opposte, sebbene priva di linguette.

CALB però non ha seguito quella strada indicata da Musk e dai suoi scienziati: come si vede dall’immagine di apertura, ha preferito con la sua cella “Top Stream” ricorrere ad una “struttura a U” ed installare entrambi i poli, positivo e negativo, su uno stesso lato dell’alloggiamento, sebbene il polo positivo sia come di norma al centro e leggermente rialzato, mentre il polo negativo è all’esterno evidenziato dal colore arancio.

Sebbene la struttura tabless risolva alcuni dei problemi dei flussi attraversati dalla corrente, trattare l’involucro della cella come un componente conduttivo si traduce in un percorso relativamente lungo. La nuova “struttura a U” è stata concepita anche per renderlo molto più breve.

Di fatto l’integrazione di una cella in un modulo o un pacco batteria comporta che questo prodotto con fattore-forma cilindrico sia trattato come una cella prismatica con entrambi i poli su un lato dell’alloggiamento.

Poiché le correnti non scorrono più attraverso l’involucro della cella l’azienda afferma che i percorsi dei flussi di corrente si riducano del 70% e che la resistenza interna della cella diminuisca del 50%, comportando per la cella minor riscaldamento, con buone ricadute per la sicurezza ma anche, ad esempio, nella ricarica rapida.

Come dire poter ricaricare agevolente in dieci minuti, nel caso però di celle con chimica del catodo ternaria, ovvero composta da nichel, manganese, cobalto (o per brevità NMC). Secondo CALB, questa dovrebbe avere una densità energetica gravimetrica di 300 Wh/kg. Ci sarà anche una versione LXFP, ovvero con pura chimica LFP oppure come anticipato con aggiunta di manganese. Qui sono specificati fino a 200 Wh/kg per la densità energetica.

Mentre i 300 Wh/kg e, soprattutto, la velocità di ricarica di 6C dovrebbero essere interessanti nei veicoli di fascia alta, la cella cilindrica CALB “Top Stream” dovrebbe offrire un altro vantaggio che dovrebbe entrare in gioco soprattutto nei veicoli economici.

Secondo Xie infatti, anche queste celle consentiranno di ridurre la complessità delle linee di produzione (come era nei programmi Tesla con le celle Tabless), riducendo la presenza delle operazioni di saldatura di circa il 70% grazie alla struttura della cella coi poli dallo stesso lato.

Il Vice Presidente CALB Xie presenta la cella cilindrica Top Stream (Credito foto: sito web CALB Group)
Credito foto di apertura: sito web CALB Group