Le batterie a nanoparticelle di titanato di litio - nLTO per gli amici - inventate dalla
Altairnano potrebbero raggiungere i 12.000 (dodicimila) cicli di ricarica. La Altairnano
si è consociata a giugno 2013 con la polacca
TAURON Dystrybucja S.A..
Il datasheet di una cella nLTO da 50 Ah mostra dati pazzeschi:
Capacità di 50Ah anche a 5C.
Capacità del 95% dopo 4000 cicli di carica/scarica a 2C, per un totale di 12000 cicli con DoD del 100%
In confronto a queste batterie, qualunque altra batteria sembra un giocattolo.
L'unico svantaggio è la densità energetica, praticamente pari a quella delle vecchie NiMH: 72 Wh/kg (probabilmente per via della tensione nominale molto bassa, 2,3 V).
Chissà che prezzo riusciranno a fargli avere, e se riusciranno a migliorare la densità di energia.
Con 72 Wh/kg per avere 50 km di
autonomia minima garantita per sempre servirebbero 28 kg di batterie su uno scooterino "50cc" (40 Wh/km) e 42 kg su uno scooterone (60 Wh/km); il peso massimo ammissibile per una batteria estraibile è di 10 kg (di più diventerebbe troppo faticoso portarsela in giro, anche per pochi metri), 20 kg se suddivisa in due pacchi (uno per mano); una "batteria nLTO eterna" da 20 kg garantirebbe 35 km e 23 km di autonomia sui suddetti scooter.
Test della NASA del 2011 sulle batterie Panasonic da 250 Wh/kg:
http://research.jsc.nasa.gov/BiennialResearchReport/2011/99-2011-Biennial.pdf
Risultati: per carica a C/5 e scarica a C/5, C/2 e C, la capacità disponibile dopo 200 cicli è del 90%.
Invece scaricando a C e ricaricando a C, la capacità dopo 200 cicli si dimezza.
Capacità dopo 200 cicli per carica a C/5, scarica a:
C/10: 96%
C/5: 92%
C/2: 93%
C: 88%
Carica/Scarica a 1C: 42%
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Ecco invece le "batterie del passato": mi sono imbattuto in qualche altro documento NASA a proposito dei rover marziani Spirit e Opportunity, documenti sia di progetto (prima del lancio) che di rapporto sullo stato delle batterie.
Erano progettate per durare almeno 90 giorni o 300 cicli profondi... e stanno funzionando da 3600 giorni!!! Solo su Opportunity, perchè Spirit poverino è "affogato" nelle sabbie mobili marziane... Però dalle telemetrie è risultato che le batterie vengono scaricate al massimo per il 50%.
Le batterie sono state profotte dalla Yardney Technical Products (Lithion), Pawcatuck, CT (USA).
Sono pacchi da 8Ah nominali.
Il
rapporto NASA dice:
The cells contained MCMB graphite coated over
copper as anode and lithiated nickel cobalt oxide coated over aluminum as
the cathode. The electrolyte employed was the first-generation low
temperature electrolyte developed at JPL, which contains 1 M LiPF6
dissolved in equi-proportion ternary mixture of ethylene carbonate,
dimethyl carbonate and diethyl carbonate. This chemistry showed
impressive performance characteristics for Lander/Rover applications,
including excellent calendar and cycle life, much more than required by the
rover missions, and also a wide operating temperature range of –30 to
+40°C. Cells and batteries containing this electrolyte have shown
impressive performance in Mars lander simulation tests in our laboratory.
as well as planetary orbital or Low Earth satellite applications.
Anodo in grafite MCMB placcata su rame.
Catodo in ossido litiato di nichel e cobalto su alluminio.
L'elettrolita non riesco nemmeno a leggerlo... ;-)
Tensioni di stato di carica:
50%: 3,85V
80%: 3,95V
100%: 4,15V
100+%: 4,20V
Il rapporto linkato risale al 2006, all'epoca contavano di poter far durare la missione BEN tre anni o più.
Ho scritto una mail alla Yardney chiedendo se mi vendono qualche cella.
