Come nascono le batterie agli ioni di litio

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Un involucro esterno in alluminio, i moduli con le celle agli ioni di litio e l’elettronica di gestione: sono questi, insieme a un elaborato sistema di raffreddamento, i componenti principali di una batteria. Ma quali sono i passaggi necessari per arrivare al prodotto finito? Per scoprirlo, ci addentriamo nei reparti della fabbrica Skoda di Mladá Boleslav, in Repubblica Ceca, dove il gruppo Volkswagen ha realizzato una linea di produzione all’avanguardia e altamente automatizzata, con una capacità produttiva di circa 180.000 batterie all’anno.

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La linea, in realtà, è suddivisa in tre aree distinte. Nella prima i moduli contenenti le celle agli ioni di litio vengono assemblati a gruppi di quattro; nella seconda vengono inseriti nell’involucro che li ospita e quindi sigillati; nel terzo, infine, avviene l’assemblaggio della parte elettronica. Il primo step prevede l’applicazione su ogni modulo di una pellicola termoconduttrice che migliora il raffreddamento dell’intero pacco batterie. Tra i moduli viene poi inserito un dispositivo di raffreddamento che, una volta collegato, fa circolare il liquido refrigerante. L’elettronica a bassa tensione, ovvero la centralina di controllo nota come “e-box”, viene montata in una zona a parte, dotata di una protezione rinforzata specifica contro le sovratensioni. In una fabbrica moderna e all’avanguardia come quella di Mladá Boleslav, spiega Otakar Mašek, specialista dell’assemblaggio di batterie, la sicurezza viene prima di tutto: “Pavimenti, indumenti e scarpe devono essere certificati ESD e regolarmente testati per verificare che proteggano dall’elettricità statica“. Il livello di automazione è molto alto: lungo la linea, nell’area dedicata alla preparazione dell’involucro di alluminio che contiene i moduli, la maggior parte delle operazioni è svolta da robot, anche se l’apporto umano rimane fondamentale. La struttura in alluminio viene dotata di tutti i componenti necessari al funzionamento della batteria, come cavi, connettori, guarnizioni e boccole, e di uno scudo termico esterno che protegge l’accumulatore dal flusso di calore dello scarico che gli scorre sotto.

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Quando l’involucro è completamente assemblato, un robot utilizza un aspiratore speciale per assicurarsi che non ci siano impurità che potrebbero causare problemi durante il funzionamento. A questo punto l’involucro è pronto per accogliere i moduli della batteria. Poi tocca al circuito di raffreddamento, al cablaggio di bassa tensione, al materiale di riempimento e alle staffe di supporto. Una volta che tutti i connettori sono stati collegati all’interno della batteria, un tecnico procede al controllo visivo, segnando tutti i punti della connessione con un pennarello. Dopo aver collegato il modulo alla centralina la batteria è pronta per essere sigillata. Il processo si conclude con una serie di test: il primo controllo riguarda la tenuta del circuito di raffreddamento e della batteria nel suo complesso. Poi si effettuano prove elettriche, con il controllo dei componenti ad alta e bassa tensione per assicurarsi che l’isolamento funzioni correttamente. Quando tutti i test sono completati, la batteria al litio viene caricata a circa il 37% e le viene apposta un’etichetta identificativa.



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