Aglutinanti ad alte prestazioni per la prossima generazione di batterie per veicoli elettrici

Il lancio sul mercato di Oppanol N PLUS affronta direttamente gli ostacoli tecnologici nella scalabilità delle batterie allo stato solido (Solid State Batteries, SSB). Sebbene questa prossima generazione di batterie prometta progressi significativi in termini di densità energetica, tempi di ricarica e sicurezza intrinseca, essa pone requisiti estremamente elevati all'integrità strutturale dei componenti interni. Il nuovo legante sarà presentato al pubblico specializzato in occasione del Battery Show Europe, che si terrà dal 9 all'11 giugno 2026 a Stoccarda.

Stabilizzazione meccanica e inerzia chimica nel ciclo della batteria
All'interno delle moderne celle della batteria, il legante assume una funzione meccanica ed elettrochimica critica nel catodo, nell'anodo o nello strato di elettrolita. Durante i processi continui di carica e scarica, negli elettrodi si verificano drastici cambiamenti di volume a causa dell'intercalazione degli ioni. Oppanol N PLUS si basa su un'avanzata tecnologia del poliisobutene (PIB) caratterizzata da un'elasticità e una deformabilità estremamente elevate. Ciò consente di compensare le sollecitazioni meccaniche che si verificano salvaguardando il materiale, riducendo al minimo la formazione di crepe e garantendo la stabilità ciclica a lungo termine della cella. Poiché il polimero è completamente inerte dal punto di vista chimico, le reazioni secondarie parassite con i materiali altamente reattivi della batteria vengono efficacemente prevenute.

La configurazione ottimizzata del produto offre alle aziende manifatturiere chiari vantaggi all'interno della catena di produzione:

95 anni di tecnologia PIB: dall'isolamento dei cavi alla batteria high-tech
L'introduzione di questo moderno materiale per batterie coincide con il 95° anniversario della tecnologia del poliisobutene presso BASF. Da quando Michael Otto scoprì la polimerizzabilità dell'isobutene nel 1931 e la sua successiva brevettazione, il profilo delle proprietà del polimero noto con il nom de "Oppanol" si è costantemente ampliato. Le suas caratteristiche distintive — impermeabilità ai gas e al vapore acqueo, resistenza chimica, trasparenza e appiccicosità — lo hanno reso un materiale universale che oggi spazia dai vetri isolanti e dai rivestimenti per condutture fino alle più recenti applicazioni nell'automotive data ecosystem per l'elettromobilità.

Contesto aggiuntivo: Questa sezione descrive le specifiche tecniche e il benchmarking competitivo non inclusi nell'annuncio originale del prodotto
Nella classica produzione di batterie agli ioni di litio, il fluoruro di polivinilidene (PVDF) è il legante dominante per i catodi. Tuttavia, le PVDF richiede l'uso del tossico N-metil-2-pirrolidone (NMP) come solvente, rendendo necessari costosi sistemi di recupero in fabbrica e gravando sul bilancio ambientale. Nello sviluppo delle batterie allo stato solido, il PVDF mostra inoltre i propri limiti chimici, poiché molti elettroliti solidi — in particolare i sistemi sulfidici — sono altamente reattivi nei confronti dei polimeri polari o dei solventi residui.

Il poliisobutene (PIB) di BASF, non polare e a base puramente idrocarburica, offre in questo contesto un decisivo vantaggio chimico. Non possedendo gruppi funzionali, mostra un'eccellente compatibilità con gli elettroliti solidi sensibili. Rispetto a leganti alternativi come la gomma stirene-butadiene (SBR) o i classici leganti acrilici, frequentemente utilizzati nei processi anodici a base acquosa, Oppanol N PLUS si caratterizza per un assorbimento di umidità estremamente basso. Questo è essenziale per i sistemi allo stato solido, poiché anche le minime tracce d'acqua possono danneggiare irreversibilmente la cella.

Un altro punto di riferimento tecnologico riguarda il metodo di lavorazione: l'industria si sta muovendo sempre più verso il rivestimento a secco degli elettrodi privo di solventi (Dry Electrode Coating). Grazie alle loro proprietà viscoelastiche, i leganti PIB si adattano in modo eccellente a questi processi di miscelazione e calandratura a secco, poiché sotto l'effetto del taglio possono formare strutture stabili a rete senza appiccicarsi o bloccare la struttura porosa dell'elettrodo. Fornendo specifiche molecolari più rigorose nella variante "N PLUS", BASF riesce a ridurre al minimo le fluttuazioni di viscosità durante la calandratura, il che riduce significativamente i tassi di scarto nella digital supply chain delle gigafactory di batterie.

Modificato da Maria Brueva, redattrice di Induportals – adattato dall'IA.

www.basf.com