Realizzazione e prova di celle complete da laboratorio. Definizione del design di cella

Il presente rapporto illustra il design di cella sviluppato per la realizzazione (in scala di laboratorio) di celle complete litio-ione per applicazioni alle reti elettriche. Nel corso delle attività svolte nel periodo ottobre 2011 – settembre 2012 sono stati utilizzati due differenti design di cella. Il primo, denominato “tipo T”, è stato sviluppato nel precedente periodo di attività (ottobre 2010 - settembre 2011) ed è stato impiegato per la caratterizzazione elettrochimica dei materiali catodici e anodici (in elettrolita organico convenzionale) sviluppati e selezionati (nel periodo di attività ottobre 2011 - settembre 2012) nel corso delle attività relative agli Obiettivi A e B. Il secondo design di cella è stato appositamente sviluppato per celle complete litio-ione che utilizzano un elettrolita poco volatile ed ininfiammabile (data la presenza di liquidi ionici). Quest’ultima tipologia ha permesso la realizzazione di celle sottili aventi spessore totale attorno 200 micrometri (inclusi i portacorrente elettrodici). Le celle sono alloggiate in contenitori “soffici” (denominati coffee-bag), impermeabili ad acqua ed aria e aventi bassa densità e, successivamente, sigillate sotto vuoto. La presente tipologia presenta numerosi vantaggi: i) elevata sicurezza (ininfiammabilità) della cella; ii) assenza di ossigeno (entro la cella) che, come noto, promuove fenomeni di riduzione dell’elettrolita; iii) nessuna possibilità di contaminazione con l’esterno; iv) adattabilità a diverse geometrie di cella; v) robustezza e flessibilità meccanica della cella; vi) aumento energia specifica della batteria dovuto alla diminuzione in peso del contenitore. I risultati ottenuti sono riferiti al periodo di attività ottobre 2011–settembre 2012.