AS5_2025

Giugno-Luglio 2025 Automazione e Strumentazione Approfondimenti 44 FOCUS maggiore rispetto alle batterie al litio metallico, mantenendo al contempo una maggiore stabilità termica. Tuttavia, la produzione di queste batterie è ancora complessa e costosa, e la loro commercia- lizzazione su larga scala è prevista solo nei prossi- mi anni, man mano che la tecnologia maturerà. I tipi in fase sperimentale Oltre alle varianti già citate, esistono anche so- luzioni ibride e sperimentali, come le batterie al litio-zolfo e al litio-aria , che promettono densità energetiche ancora più elevate. Tuttavia, queste tecnologie sono ancora in fase di sviluppo e presentano problemi significati- vi di stabilità e durata. Le batterie al litio-zolfo, per esempio, soffrono di una rapida degradazio- ne dell’elettrodo durante i cicli di carica, mentre quelle al litio-aria devono affrontare sfide legate alla gestione dell’umidità e dell’ossigeno. Gestire carica e temperatura Un aspetto fondamentale per tutte le tecnologie al litio è la gestione elettronica della batteria, affi- data al cosiddetto Battery Management System (BMS). Questo sistema monitora costantemente parametri come la temperatura, la tensione e la corrente, ottimizzando le prestazioni e garanten- do la sicurezza dell’intero pacco batteria. Un BMS ben progettato può prolungare significativamente la vita utile della batteria e prevenire situazioni di rischio, come il sovraccarico o il surriscaldamento. promette di superare molti dei limiti delle batte- rie agli ioni di litio tradizionali. In queste batterie, l’anodo è costituito da litio metallico puro, anzi- ché dalla grafite. Questo consente di ottenere una densità energetica significativamente superiore, sia in termini di peso che di volume. Alcuni pro- totipi hanno dimostrato la capacità di raggiunge- re valori di 500 Wh/kg e oltre 800 Wh/L, il che rappresenta un salto notevole rispetto alle batterie convenzionali. Inoltre, queste batterie possono es- sere ricaricate molto più rapidamente, con tempi che si riducono anche a soli 15 minuti per rag- giungere l’80% della capacità. Tuttavia, la tecno- logia al litio metallico presenta ancora importanti problematiche da superare. Una delle principali è la formazione di dendriti, strutture cristalline che possono crescere durante i cicli di carica e scari- ca, perforando il separatore interno e causando cortocircuiti o incendi. Inoltre, l’uso di elettroliti liquidi infiammabili e la vita utile ancora limitata rappresentano ostacoli significativi alla loro dif- fusione su larga scala. Innovazione sempre più vicina Un’altra frontiera promettente è rappresentata dalle batterie allo stato solido , che utilizzano un elettro- lita solido al posto di quello liquido. Questa solu- zione elimina il rischio di perdite e migliora la si- curezza complessiva, riducendo la possibilità di in- cendi. Inoltre, le batterie allo stato solido possono teoricamente offrire una densità energetica ancora I più recenti sottomarini italiani della classe U212 utilizzeranno batterie al litio prodotte in Italia, con tecnologia litio-ferro-fosfato