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VW Electric for all, Le batterie delle ID su base MEB

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La rivoluzione Volkswagen con le auto elettriche della gamma MEB passa anche dal pacco batterie fissato al pianale

Che quelli di Volkswagen puntino forte sulla loro gamma elettrificata l'abbiamo già detto ripetutamente, su Automoto.it, parlando della visione per gli anni Venti e del pianale MEB, vediamo però nello specifico cosa c'è sotto alle vetture della serie ID, sotto il telaio precisamente. Già perché fissato in quel vistoso involucro di alluminio, proprio sotto i piedi di conducente e passeggeri, si trovano le celle delle batterie.

Le vedete nella foto gallery, sono elementi voluminosi ma molto ben congeniati, sui quali i tedeschi si sentono forti e pronti, con soluzioni proprie di Volkswagen in grado di soddisfare le molte richieste di un mercato ancora da costruire. Gli elementi sono Samsung, ma tutto l'impianto a livello fisico, con annessa – fondamentale - gestione elettronica e di raffreddamento, nonché di controllo per le manutenzioni o eventuali problemi, è made in Germany. In alcune scelte le batterie delle ID si differenziano dai rivali e anche dal passato VW. Quello che si promette di alimentare una decina di milioni di auto elettriche VW nel futuro, è un prodotto figlio del Center of Excellence tedesco che sviluppa queste batterie agli ioni di litio insieme (“dettandone le caratteristiche”) ai partner. Attualmente i veicoli VW elettrificati usano batterie ad alta tensione di capacità compresa tra 8,7 kWh (Golf GTE) e 35,8 kWh (e-Golf) le future andranno invece ben oltre, da 48 fino 100 e più kWh. Queste batterie sono prodotte prevalentemente a Braunschweig. La divisione diventerà una società autonoma da gennaio e si sta ampliando per produrre fino a mezzo milione di batterie l'anno. A Salzgitter inoltre, è costituita una linea pilota per la produzione di celle di batterie. Anche le propulsioni elettriche vengono prodotte del reparto Componenti VW, nello stabilimento di Kassel. L'Azienda ha investito solo a Braunschweig, Salzgitter e Kassel 1,3 miliardi di Euro.

Avete presente la popolarità delle batterie di uno dei primi Cellulari ampiamente diffusi, tipo Motorola Startac? Nulla in confronto a queste delle MEB VW.... o forse no
Avete presente la popolarità delle batterie di uno dei primi Cellulari ampiamente diffusi, tipo Motorola Startac? Nulla in confronto a queste delle MEB VW.... o forse no

Il sistema batterie integrato MEB

Per la rivoluzionaria gamma ID è previsto un sistema di batterie nuovo, meno complesso ma più efficiente rispetto alle attuali VW elettrificate (è il prezzo che stanno pagando i pionieri, ndr). In primis il sistema MEB è modulare, ovvero il cliente sceglie quale batteria avere sotto l’auto, con più o meno prestazioni che variano peso e costi, secondo l’uso che si fa della propria ID. Un peso importante, il maggiore anche in danaro oltre che chilogrammi, ma posizionato nel punto migliore, con corpo in alluminio che si adatta a vari tipi di celle (poste internamente) e il raffreddamento integrato. La batteria ovviamente è sempre una, per entrambi gli assi se l’auto fosse 4x4. Aprendo il grande pacco si nota come la disposizione dei moduli celle è simile a una tavoletta di cioccolata, la batteria dovrebbe anche essere facile da montare (per un autoriparatore). La potenza di carica è fino a 125 kW, valore top nel segmento delle ID.

Elementi

Le batterie che usano le auto su base MEB sono realizzate con un piano in basso che costituisce la protezione dagli impatti. L’involucro è in alluminio con telaio antiurto, il raffreddamento è integrato e quello più vistoso, in foto, è il box di collegamento per la rete di bordo (sia alta sia bassa tensione: AC, DC e 12 V). Nell'involucro sono inseriti i moduli, costituiti da singole celle. I cosiddetti CMCe (controllori delle celle) sono centraline per il monitoraggio di tensione, correnti e temperatura. Sono queste ecu che “operano” il singolo bilanciamento delle celle per garantire un utilizzo uniforme di tutte quelle incluse nella batteria intera. Non è però finita, nella parte posteriore è integrata un'altra ecu, l’elettronica generale della batteria (BMCe) che è quella che gestisce il flusso in rete tramite i connettori gialli e arancioni del modulo. Non mancano ovviamente i cavi di misurazione manuale e tutto l'involucro ha un coperchio che può essere rimosso.

Toccando con mano il futuro dell’alimentazione di un Maggiolino VW vien da pensare: "Quello che alla nascita era un piccolo serbatoio benzina, con filtro e carburatorino spesso odorosi alle nostre spalle… è diventato ora una mega tavoletta di cioccolato elettrica con centinaia di ecu, sparse sotto i nostri piedi". Si nota che molta elettronica di quella annessa ai singoli moduli interni al pacco è made in Germany, fatta poco distante dalle sedi del gruppo VW, o da altri sistemisti noti per i sensori (di pressione e temperatura del liquido). Pare che se una di queste piccole ecu modulo manifesti problemi seri, per questioni di sicurezza inibisca il funzionamento di tutte le altre vicine, ma la funzionalità generale della batteria VW MEB è garantita, coperta da 8 anni di assistenza gratuita della Casa.

Se qualcuno, noi compresi, ha qualche dubbio per il tipo di manutenzione a lungo termine di questi elementi, non sono certo gli uomini che li hanno sviluppati e introdotti ai rispettivi workshop, presso la fabbrica di vetro in Sassonia settimana scorsa. In vero il funzionamento ottimale ha dei limiti di temperatura, per esempio tra i 15 e i 45 gradi, ma l’impianto delle MEB è testato per dare il meglio ovunque, a ogni stagione (con radiatore e circolo liquido). Qualche previsione si potrebbe fare anche sui prezzi, delle batterie stesse, che alcuni come Tesla cercano freneticamente di abbattere, deprezzando quindi quelle di chi sia acquirente pioniere di un EV come questi. Su questo punto in VW si fanno forti di una possibilità di facile upgrade e update dell’software, sulle ID usate e ovviamente della facile sostituzione batteria. Lato nostro diciamo solo che il conteggio di quanto sia definibile pacco batteria, in una vettura MEB del futuro a breve, arriva a circa 2500 parti, più o meno nobili…

 

I singoli moduli dentro al pacco batterie delle vetture MEB
I singoli moduli dentro al pacco batterie delle vetture MEB

Tipi di celle e funzionamento

Si possono utilizzare tipi di celle sia con struttura "pouch" (a sacchetto) sia con struttura prismatica, in modo flessibile. Il target è sempre sfruttare la massima densità di stoccaggio all'interno dei moduli, ovvero massima densità energetica. Questa densità e quindi il contenuto energetico delle batterie aumenteranno costantemente, soprattutto quando si useranno celle allo stato solido (pare entro metà anni Venti). Allo stato attuale, una cella di batteria agli ioni di litio è costituita da un anodo (carbonio, foglio in rame) un separatore (foglio poroso di poliolefine, rivestito in ceramica) un catodo (ossido metallico di litio, foglio di alluminio) e un elettrolita (solvente organico, sale conduttore di litio, additivi). Durante la carica gli ioni di litio passano dal catodo all'anodo, dove vengono accumulati. L'energia viene convertita in chimica. Gli elettroni fluiscono attraverso il circuito, gli ioni di litio attraverso il separatore. Nel processo di scarica invece, quando va il motore quindi, gli ioni di litio tornano al catodo: l'energia chimica viene riconvertita in energia elettrica.

Elementi interni delle celle per batterie auto VW MEB
Elementi interni delle celle per batterie auto VW MEB

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