24M presenta la batteria Electrode-To-Pack senza singole celle o moduli

24M è uno dei tanti spin-off del MIT avviati dall’inventore e imprenditore seriale Yet-Ming Chiang. (Un altro è Sublime Systems, che è stato pioniere nell’uso di cemento a basso contenuto di carbonio che riduce drasticamente le emissioni di carbonio associate al calcestruzzo.) In un comunicato stampa datato 24 ottobre 2023, la società ha annunciato che avrebbe presentato il suo nuovo sistema 24M Electrode To Pack al il Japan Mobility Show che ha avuto inizio il 26 ottobre.

La descrizione offerta dall’azienda sembra piuttosto rivoluzionaria. “Il sistema 24M Electrode To Pack (ETOP) è un sistema di batteria ottimizzato che presenta elettrodi confezionati direttamente nel pacco batteria, eliminando la necessità di singole celle e moduli.”

Vantaggi del sistema Elettrodo da 24M per imballare

Prima di 24M ETOP™, i produttori di celle, gli OEM automobilistici e gli integratori di stoccaggio dell’energia costruivano pacchi batteria e moduli da singole celle. Tuttavia, le attuali celle delle batterie agli ioni di litio hanno una grande frazione di materiali inattivi e non portatori di carica – che supportano metalli e plastica – all’interno dell’involucro della cella. Questi materiali inattivi riducono la densità dei moduli e dell’energia e aggiungono spese e sprechi inutili. Grazie al design della cella unitaria 24M, la tecnologia 24M ETOP™ elimina i materiali cellulari non necessari all’interno del pacco batteria e consente ai produttori di ottenere la massima densità di energia disponibile a livello di pacco riducendo i costi, secondo il comunicato stampa.

“24M ETOP™ rappresenterà un punto di svolta per la mobilità elettrica e i sistemi di accumulo dell’energia perché fornisce una densità di energia senza pari”, ha affermato Naoki Ota, Presidente e CEO di 24M. “Questa nuova tecnologia innovativa delle batterie è resa possibile dalla nostra tecnologia Unit Cell e riflette ciò che deve ancora venire da 24M. Stiamo andando oltre la nostra tecnologia di base, la piattaforma di produzione 24M SemiSolid™, per diventare un’azienda con un set tecnologico rivoluzionario che fornirà soluzioni realmente trasformative per un futuro energetico migliore. 24M ETOP™ rappresenterà un punto di svolta per la mobilità elettrica e i sistemi di accumulo dell’energia perché fornisce una densità di energia senza pari”. [Nowhere in the press release does the company actually offer any technical details.]

Caratteristiche dell’elettrodo da 24 M per imballare

Il sistema 24M ETOP™ offre notevoli miglioramenti in diverse aree chiave:

• Prestazione — Raggiungere efficienze di impaccamento degli elettrodi (non delle celle) superiori al 70%, la più alta efficienza di utilizzo del volume a livello di impaccamento disponibile.
• Costo — Oltre al processo semplificato e al ridotto utilizzo di materiali, consente di collegare gli elettrodi dell’unità in una combinazione di serie e parallelo: una novità assoluta nel settore. Eliminando componenti di connessione aggiuntivi, si riduce ulteriormente anche il costo complessivo del pacchetto.
• Autonomia e ciclo di vita — Efficienze di imballaggio e densità di energia più elevate offrono vantaggi sia per le applicazioni EV che ESS, aumentando l’autonomia e la capacità.
• Sicurezza — La tecnologia dell’elettrodo 24M SemiSolid™ e della cella unitaria continua a fornire una sicurezza senza pari quando sottoposta ad abusi meccanici.
• Flessibilità nella progettazione della confezione — La cella unitaria 24M può essere collegata in serie, parallelo e una combinazione di serie e parallelo direttamente all’interno di un pacco, consentendo configurazioni che non sono più vincolate o limitate dalla tensione (V) e dalla capacità (Ah) della singola cella.

24M risponde all’esigenza mondiale di stoccaggio energetico a prezzi accessibili, afferma l’azienda, offrendo una piattaforma rivoluzionaria di produzione e progettazione di prodotti, un set di tecnologie e processi abilitati dalla piattaforma di produzione 24M SemiSolid e Unit Cell.

Reinventando gli attuali metodi di produzione delle batterie e la progettazione dei prodotti, 24M risolve la sfida critica, vecchia di decenni, associata ai prodotti e alle tecnologie di stoccaggio dell’energia preferiti al mondo, riducendone i costi elevati e migliorandone al contempo le prestazioni, la sicurezza e la riciclabilità. Fondata e guidata da alcuni dei più importanti inventori, scienziati e imprenditori del settore delle batterie, 24M ha sede a Cambridge, Massachusetts.

Collaborazione 24M e Freyr

24M è il successore di A123, uno dei primi leader nella tecnologia delle batterie agli ioni di litio. Secondo Filo aziendale, 24M ha compiuto un grande passo avanti verso la commercializzazione della sua tecnologia semi-solida quando ha annunciato un accordo di licenza con la norvegese Freyr nel gennaio 2021. Freyr produrrà celle di batteria 24M nella sua fabbrica di batterie a Mo i Rana per l’uso in applicazioni automobilistiche, marittime e accumulo di energia. Quella fabbrica avrà una capacità annua di 45 GWh: non enorme, ma nemmeno irrilevante.

Sul suo sito web, Freyr afferma: “Il nostro piano aziendale sfrutta un approccio di sviluppo graduale utilizzando profonde strategie basate sulla partnership, tra cui la concessione di licenze per tecnologie di prossima generazione e partnership di joint venture di comprovate piattaforme OEM. Questa strategia a doppia tecnologia consente un reattivo ridimensionamento industriale della capacità delle celle della batteria nei nostri impianti di produzione modulari e flessibili. [We] ci impegniamo a essere un partner di ricerca e sviluppo competente e affidabile che guida l’innovazione continua dei processi aziendali attraverso la collaborazione”.

Il Gruppo Volkswagen ha acquisito una quota del 25% in 24M nel 2022. La partnership strategica garantisce al produttore l’accesso alla tecnologia 24M SemiSolid per le sue batterie agli ioni di litio di nuova generazione. Oltre a Volkswagen e Freyr, 24M annovera tra i suoi clienti e partner Kyocera, Itochu, GPSC e Fujifilm. Nel 2019, Kyocera ha iniziato la produzione commerciale e la vendita del suo prodotto di accumulo di energia domestica Enerezza utilizzando la tecnologia 24M SemiSolid e Unit Cell.

L’azienda afferma con orgoglio che sta risolvendo le grandi sfide per un futuro energetico migliore rivoluzionando il processo e la piattaforma di produzione delle celle agli ioni di litio. “Forniamo un processo di produzione più semplice, più affidabile e più sicuro che accelera la produzione riducendo al contempo i costi della tecnologia cellulare esistente e di prossima generazione per la mobilità elettrica, l’aerospaziale, l’energia stazionaria e le opportunità di sostituzione del piombo-acido”.

L’asporto

Abbiamo spesso affermato che le batterie che alimenteranno il futuro dell’energia pulita e dei trasporti puliti non sono ancora state inventate. La batteria di un’auto elettrica oggi sarà una reliquia destinata allo Smithsonian Institute entro il prossimo decennio. I costi diminuiranno mentre la densità energetica aumenterà, offrendo alle auto e ai camion elettrici del futuro più autonomia e più potenza, ma a costi inferiori.

I primi motori a benzina erano rozzi. Ci sono voluti oltre 100 anni di sviluppo per trasformarli nelle meraviglie durevoli ed efficienti che sono oggi. Gli stessi progressi tecnologici avverranno anche con le batterie.

Non sono uno scienziato, né ne ho mai visto uno in TV, ma la descrizione del nuovo sistema 24M ETOP, che permetterà di collegare le batterie in serie, in parallelo, o entrambi, suona al mio orecchio non istruito come un gigantesco passo avanti, una trasformazione che potrebbe essere simile alla trasformazione avvenuta nell’elettronica quando il transistor è apparso per la prima volta nei prodotti di consumo.

È troppo drammatico? Forse, ma forse no. Ci sono dozzine di affermazioni sulle scoperte rivoluzionarie delle batterie che si riversano nel CleanTechnica redazione quotidianamente. Alcuni di loro sono vaporware; alcuni suonano bene sulla carta ma non escono mai dal laboratorio e non entrano nella produzione commerciale. Questo annuncio di 24M ha la sensazione di una vera svolta, che porterà i regni del trasporto elettrico e dello stoccaggio dell’energia in una direzione completamente nuova.

Dovremmo considerare la giornata di oggi un punto di svolta nella tecnologia delle batterie? “Vedremo”, disse il maestro Zen.