ottobre 2023
|Ultimo aggiornamento:
aprile 2025

Come influisce la temperatura sulla capacità delle batterie dei auto elettriche?

graphic of an ev driving in the snow/cold weather with the battery half full

Con le temperature in aumento in tutto il mondo, il servizio Copernicus sui cambiamenti climatici dell'Unione europea ha confermato che il 2023 è stato il quinto anno più caldo mai registrato. 

Se possiedi uno smartphone avrai notato che la temperatura ambientale influisce sulle prestazioni della batteria: ecco perché sullo schermo del telefono compaiono avvisi sulla temperatura. E come influiscono le temperature più fredde e più calde sull'autonomia dei veicoli elettrici?

Elettrizzante? Scopri di più!

xxx

Come funzionano le batterie delle auto elettriche?

Le batterie agli ioni di litio (o Li-ion) sono il motore della maggior parte dei veicoli elettrici. Senza di esse, l'accumulo di energia nei veicoli elettrici non sarebbe possibile.

Una batteria agli ioni di litio contiene due tipi di elettrodi: anodo e catodo. Grazie alla loro notevole capacità di immagazzinare ioni di litio (energia), gli anodi e i catodi sono il motivo principale per cui vengono utilizzate nelle batterie dei veicoli elettrici. Per sapere di più sul funzionamento delle batterie agli ioni di litio, leggete il nostro blog: Come funzionano i veicoli elettrici?

Ciò che è importante notare sulle celle delle batterie agli ioni di litio è la loro temperatura ottimale, compresa tra 15 e 45 gradi Celsius. Cosa succede se le temperature non rientrano in questi parametri? 

Integrato in modo strategico, il sistema di gestione termica interna dell'EV (ITMS) monitora lo stato di salute della batteria per valutarne l'autonomia (chilometri) e la vita residua. Soprattutto, regola la temperatura della batteria per garantirne un funzionamento sicuro ed efficiente.

La temperatura della batteria può essere influenzata da fattori esterni e interni. Ad esempio, quando una batteria si carica, si crea molto calore (soprattutto con la ricarica rapida e ultra-rapida) che, se non controllato, può danneggiare la batteria. Quando l'ITMS segnala una temperatura elevata, il veicolo rilascia il liquido di raffreddamento per ridurre il calore della batteria. In genere, quando un veicolo registra per la prima volta una sessione di ricarica rapida, rilascia lentamente il refrigerante per garantire che la batteria non raggiunga mai la temperatura limite. Se il liquido di raffreddamento non è sufficiente, il veicolo riduce la velocità di ricarica, il che significa che il veicolo impiegherà più tempo per ricaricarsi, ma la batteria sarà protetta.

Quindi, cosa succede quando le temperature scendono sotto i 15 gradi Celsius?

Tre icone della batteria che indicano diversi livelli di carica: bassa in rosso, media in verde chiaro e piena in verde scuro, ciascuna raffigurante un fulmine.

Come il caldo influenza le batterie delle auto elettriche

A causa della cinetica interna della cella della batteria, le temperature più basse rallentano la reazione chimica.

Cosa significa questo nella vita reale? Un'autonomia inferiore del 10-15%. 

Ad esempio, la Tesla Model Y raggiunge un picco tra 295 miglia (estate) e 215 miglia (inverno), mentre la Smart EQ scende tra 60 miglia (estate) e 45 miglia (inverno). 

Se desideri una risposta più scientifica, eccoti servito: gli anodi delle batterie sono fatti di materiali, come la grafite, che hanno strutture reticolari. Questo è importante perché quando una batteria si carica, gli ioni di litio si spostano dal catodo all'anodo e vengono immagazzinati in questa struttura reticolare. Questo processo è chiamato intercalazione. È necessaria una forza (in questo caso, la corrente) per spingere gli ioni nell'anodo e depositarli nella griglia. Se questo processo avviene quando fa freddo, gli ioni entrano più lentamente nell'anodo e l'accumulo di litio all'esterno può formare una placcatura metallica. Alcuni di questi ioni entreranno gradualmente nell'anodo nel corso del tempo, ma altri rimarranno placcati all'esterno, riducendo in modo permanente la capacità e aumentando la resistenza interna della batteria.

Come nel caso di temperature superiori a 45 gradi Celsius, quando la temperatura di una batteria EV scende sotto i 15 gradi l'ITMS entra in azione e riscalda lentamente la batteria. Quindi, perché non riscaldare la batteria più rapidamente?

Forzare la reazione chimica ad accelerare, in modo da caricare più rapidamente, può causare la formazione di dendriti nel litio, che a loro volta possono mandare in cortocircuito la cella. Per questo motivo l'ITMS riscalda la batteria gradualmente.

Purtroppo le temperature più rigide influiscono sulle prestazioni delle batterie agli ioni di litio, ma è possibile ridurre l'impatto sull'autonomia e sull'efficienza del veicolo elettrico.

Personaggi dei cartoni animati raffiguranti fulmini che caricano un'auto elettrica presso una stazione di ricarica, con un design giocoso e colorato.

Come ottimizzare l'autonomia delle auto elettriche

Precondiziona il tuo auto elettriche:

  • è meglio impostare la temperatura giusta già durante la ricarica per non sprecare batteria in viaggio.

Utilizza i riscaldatori per sedili e volante, invece del riscaldamento dell'abitacolo:

  • Come per il punto precedente, il riscaldamento dell'intero veicolo elettrico può consumare notevoli quantità di energia, soprattutto se in auto ci sei solo tu. 

Passa alla modalità ecologica:

  • La maggior parte dei veicoli elettrici dispone di una modalità ecologica: usala! L'eco-mode regola automaticamente le impostazioni climatiche per favorire l'autonomia dell'EV.

Parcheggia il tuo EV lontano dalla strada:

  • Se possiedi un garage o un posto auto al coperto, usalo! Anche se queste aree non sono mai calde, possono fare una leggera differenza per la capacità della batteria in inverno.

Carica quando la batteria è calda (cioè dopo aver guidato):

  • Le batterie fredde non si caricano con la stessa velocità di quelle calde, questo è un dato di fatto. 

Tieni d'occhio la salute della batteria durante tutto l'anno:

  • Mantieni la batteria in buono stato caricandola all'85%. L'ultimo 10-15% della batteria impiega più tempo a caricarsi e consuma molta più energia. Con questi accorgimenti, la batteria sarà più performante anche durante l'inverno.

Tenete conto di altri fattori che influiscono:

  • Sulle prestazioni della batteria come le forti accelerazioni, il peso del carico e l'età della batteria.

purple/blue charging lead divider

Alcune rapide FAQ sulle batterie delle auto elettriche e sulla temperatura

Come funzionano le batterie agli ioni di litio nelle auto elettriche?

Le batterie agli ioni di litio sono il cuore delle auto elettriche. Funzionano grazie a due elettrodi, anodo e catodo, che immagazzinano e rilasciano ioni di litio durante la carica e la scarica. Questo processo permette l'accumulo e l'utilizzo dell'energia necessaria per il movimento del veicolo. Un sistema di gestione termica (ITMS) monitora la temperatura della batteria per garantirne l'efficienza e la sicurezza.

Cosa succede alla batteria di un’auto elettrica con temperature estreme?

Le batterie EV funzionano in modo ottimale tra 15°C e 45°C. Temperature superiori possono causare surriscaldamento e riduzione della velocità di ricarica, mentre quelle inferiori rallentano le reazioni chimiche, riducendo l'autonomia fino al 15%. L’ITMS aiuta a regolare la temperatura tramite sistemi di raffreddamento o riscaldamento graduale.

Perché l’autonomia delle auto elettriche cala in inverno?

In inverno, le basse temperature rallentano la reazione chimica all'interno della batteria, riducendo la capacità disponibile. Per esempio, una Tesla Model Y può passare da 295 miglia in estate a 215 in inverno. Il freddo ostacola anche la ricarica rapida e può causare danni se non gestito correttamente.

Come proteggere e ottimizzare la batteria dell’auto elettrica durante l’inverno?

Puoi ottimizzare la batteria della tua EV in inverno con semplici accorgimenti:

  • Precondiziona il veicolo durante la ricarica

  • Utilizzare il riscaldamento del sedile e del volante dell'auto invece di riscaldare l'intera auto

  • Passa alla modalità "eco"

  • Ricarica dopo la guida, quando la batteria è ancora calda

  • Limita la carica all'85% per preservarne la salute

Quali fattori influenzano la durata e l’efficienza della batteria di un veicolo elettrico?

Oltre alla temperatura, altri elementi incidono sulla salute della batteria: ricariche troppo frequenti al 100%, accelerazioni brusche, carico eccessivo, età della batteria e condizioni di parcheggio. Una buona manutenzione e l’uso consapevole possono prolungarne la durata e migliorare l’efficienza energetica.

xxx

Queste informazioni ti sono state utili? Faccelo sapere condividendo il tuo feedback.

Ti interessa saperne di più? Visita la nostra Community Electroverse per contenuti ancora più elettrizzanti.