Durante la ricarica, gli ioni di litio si spostano dall'anodo al catodo attraverso l'elettrolita, accumulando energia chimica.
 
Durante l'uso, il processo si inverte, rilasciando energia elettrica al motore. Il sistema di gestione della batteria (BMS) regola questi processi, assicurando prestazioni ottimali e prevenendo situazioni di rischio.Fonte:
Battery University - How do Lithium Batteries Work?

Parlando di prestazioni, come si calcola la capacità di una batteria?
La capacità di una batteria, espressa in kilowattora (kWh), determina quanta energia può immagazzinare.
 
Ad esempio, una batteria da 50 kWh può offrire un'autonomia di circa 300-400 km, mentre una da 80 kWh può superare i 500 km, a seconda di vari fattori come il tipo di vettura e le condizioni di guida.
Fonte:
EV Database - Useable Battery Capacity

L’autonomia di una vettura elettrica dipende da diversi fattori. In media, le auto elettriche attuali offrono un'autonomia reale compresa tra 350 e 550 km. Lo State of Health della batteria (a sua volta influenzato negativamente dal passaggio del tempo e dall'utilizzo del veicolo), lo stile di guida (inclusa la velocità), basse temperature esterne, l'orografia e topografia del percorso e l'uso del riscaldamento e del climatizzatore sono i principali fattori che possono incidere negativamente su tali valori. Altri fattori incidenti sono eventuali equipaggiamenti e accessori aggiuntivi, gli pneumatici, il carico utile, l'utilizzo di sistemi secondari come il riscaldamento dei sedili.State of Health: la capacità residua, determinata da età e utilizzo, viene di solito indicata come SoH, ovvero “State of Health” (Stato di salute). In media, le batterie mantengono un elevato SoH, ovvero una percentuale alta della capacità originaria. Il Gruppo Volkswagen offre una garanzia di 8 anni o 160.000 km (a seconda di quale condizione si verifichi per prima) qualora lo SoH della batteria scenda sotto il 70% della capacità originale.Lo stile di guida: le accelerazioni eccessive aumentano i consumi, mentre le frenate improvvise trasformano l’energia cinetica in calore anziché riutilizzarla per la propulsione, sia direttamente durante la guida sia indirettamente tramite il recupero. Consiglio: mantieni costante la distanza dal veicolo che ti precede per evitare frenate improvvise. Durante la decelerazione, sfrutta l’inerzia della vettura per avanzare senza usare il motore. Su strade extraurbane, utilizza la modalità di guida “D” e l’assistente predittivo di efficienza (PEA) per ottimizzare il consumo. In città, imposta la modalità “B” per aumentare il recupero di energia e ridurre le frenate.La velocità del veicolo: in un’auto elettrica, la velocità influisce sull’autonomia più che in un’auto a combustione. Consiglio: evita velocità elevate, soprattutto in autostrada. A 100 km/h, l’autonomia si riduce solo leggermente rispetto ai valori WLTP; a 130 km/h, può diminuire di circa il 35%. È consigliabile, se possibile, non superare i 120 km/h nei lunghi tragitti.Temperatura esterna: il freddo può influire negativamente sulla capacità complessiva delle batterie. Questo perché un maggiore utilizzo del riscaldamento è particolarmente impegnativo per la batteria dei veicoli elettrici. Il motivo è semplice: a differenza di un motore a combustione interna, un motore elettrico non genera calore residuo. Pertanto, nei veicoli elettrici, è necessario prima generare calore per riscaldare non solo l'abitacolo, ma anche la batteria. Ciò può influire sulla batteria e quindi sull'autonomia del veicolo elettrico.Orografia e topografia: l'orografia e la topografia influenzano l'autonomia dei BEV incidendo sul consumo energetico. La guida in salita richiede più potenza, riducendo l'autonomia, mentre la guida in discesa può rigenerare energia tramite la frenata. I terreni montuosi o le città collinari comportano stime di autonomia variabili rispetto ai percorsi pianeggianti.Sistemi di climatizzazione: il climatizzatore di un’auto elettrica – sia per il raffreddamento che per il riscaldamento – è alimentato dalla batteria ad alta tensione, a differenza delle auto con motore a combustione. Questo incide sull’autonomia, soprattutto in presenza di temperature molto alte o molto basse. Consiglio: usa la funzione di pre-climatizzazione tramite l’app myAudi per raffreddare o riscaldare l’abitacolo mentre l’auto è in carica. È utile anche in estate per evitare un uso eccessivo del climatizzatore durante la guida, che potrebbe ridurre l’autonomia.Riscaldamento: specialmente alle basse e medie velocità, il riscaldamento dell’abitacolo incide significativamente sul consumo energetico complessivo. Consiglio: imposta una temperatura interna più bassa e utilizza il riscaldamento di sedili e volante, che consumano meno energia, per mantenere il comfort e ottimizzare l’autonomia.Variazioni di temperatura all'interno del veicolo: il sistema di climatizzazione, sia per raffreddare che per riscaldare l’abitacolo, è tra i componenti più energivori e influisce sulla durata della batteria. Consiglio: evita di tenere porte e finestrini aperti più del necessario, sia d’estate che d’inverno. Se l’auto è dotata di tetto panoramico, tieni chiuse le tendine parasole quando possibile per ridurre le escursioni termiche e limitare l’uso del climatizzatore.
Equipaggiamenti e accessori aggiuntivi: gli equipaggiamenti aggiuntivi (come portapacchi, rimorchi) o gli accessori (ad es. gli spoiler) possono aumentare la resistenza aerodinamica e quindi il consumo di energia, il che a sua volta comporta una diminuzione dell'autonomia raggiungibile.
Pneumatici: le dimensioni degli pneumatici, a causa di fattori quali variazioni di circonferenza, battistrada e resistenza, influiscono sull'autonomia del veicolo. Uno pneumatico estivo garantirà un'autonomia maggiore rispetto a uno pneumatico invernale dello stesso diametro. Inoltre, un diametro più piccolo tende a garantire un'autonomia maggiore rispetto a uno pneumatico con un diametro più grande.
Carico dell'auto: all'aumentare del carico, aumenta l'inerzia del veicolo e il veicolo deve utilizzare più energia per accelerare la propria massa. Tuttavia, un BEV può rigenerare gran parte di questa energia di accelerazione attraverso il recupero e immagazzinarla nella batteria.
Uso di sistemi secondari: l'uso di sistemi secondari (come il sistema di infotainment dell'auto) può influire sull'autonomia dei BEV, poiché tali sistemi sono alimentati direttamente dalla batteria del veicolo.
Fonte:
EV Database - Useable Battery Capacity

I tempi di ricarica variano in base a due grandezze principali: la potenza della fonte di ricarica e alla capacità della batteria della vettura elettrica.Relativamente ai punti di ricarica, a seconda delle potenze impiegate sono presenti le seguenti differenziazioni:Ricarica lenta o slow: fino a 7 kW
Ricarica accelerata o quick: superiore a 7 kW e pari o inferiore a 22 kW
Ricarica veloce o fast: superiore a 22 kW e pari o inferiore a 50 kW
Ultraveloce o ultra-fast: superiore a 50 kWIl tempo necessario per completare una ricarica da 0 a 100% è il risultato del rapporto tra la potenza disponibile e la capacità della batteria. Tuttavia, nella pratica quotidiana, è raro che si effettui una ricarica completa: il tempo effettivo dipende quindi sia dalla potenza impiegata sia dalla percentuale di energia che si desidera ricaricare.Un altro aspetto importante da considerare è la differenza tra la ricarica in corrente alternata (AC) e quella in corrente continua (DC). La ricarica in AC avviene con una potenza costante dall’inizio alla fine del processo, seguendo una curva stabile. Al contrario, la ricarica in DC (inclusa la ricarica ad alta potenza o HPC) segue una curva variabile: la potenza iniziale è elevata quando la batteria è quasi scarica, ma diminuisce progressivamente man mano che il livello di carica aumenta. Questo comportamento è regolato dal software della vettura, che gestisce la potenza in base alla curva di ricarica prevista.È utile sapere, infine, che superata la soglia dell’80% di carica la potenza viene ridotta in modo significativo, con conseguente allungamento dei tempi necessari per raggiungere il 100%.

Le batterie delle vetture elettriche sono progettate per durare molti anni, con una perdita graduale di capacità nel tempo. La capacità residua, determinata da età e utilizzo, viene di solito indicata come SoH, ovvero “State of Health” (Stato di salute). In media, le batterie mantengono un elevato SoH, ovvero una percentuale alta della capacità originaria. Il Gruppo Volkswagen offre una garanzia di 8 anni o 160.000 km (a seconda di quale condizione si verifichi per prima) qualora lo SoH della batteria scenda sotto il 70 % della capacità originale.

La sicurezza delle batterie è garantita da rigorosi standard stabiliti a livello internazionale. Le batterie sono sottoposte a test che simulano condizioni estreme per assicurare la protezione contro cortocircuiti, surriscaldamenti e altri rischi.Fonte:
NHTSA - Battery Safety Initiative

Al termine del loro utilizzo nei veicoli, le batterie agli ioni di litio conservano spesso una capacità residua che le rende ancora idonee per applicazioni stazionarie, come i sistemi di accumulo di energia per impianti fotovoltaici o per la stabilizzazione delle reti elettriche. Questo riutilizzo, noto come “seconda vita”, consente di prolungare l’impiego delle batterie prima che vengano definitivamente avviate al riciclo.
 
A regolamentare l’intero ciclo di vita delle batterie, dalla produzione allo smaltimento, è il Regolamento (UE) 2023/1542, in vigore dal 17 agosto 2023. Questo quadro normativo introduce diverse disposizioni fondamentali per la gestione sostenibile delle batterie. Tra queste, l’obbligo di raccolta e riciclo di tutti i rifiuti di batterie, con obiettivi specifici per il recupero di materiali critici come litio, cobalto e nichel.
 
A partire dal 2031, inoltre, le batterie industriali e per veicoli elettrici dovranno contenere una percentuale minima di materiali riciclati: almeno il 16% di cobalto, il 6% di litio e il 6% di nichel. Un’ulteriore novità introdotta è il passaporto digitale della batteria, uno strumento che fornirà informazioni dettagliate sulla composizione, l’origine e il trattamento delle batterie, migliorando la tracciabilità e agevolando le operazioni di riciclo.
 
Tutte queste misure sono pensate per favorire un’economia circolare, ridurre la dipendenza da materie prime importate e contenere l’impatto ambientale legato alla produzione e alla gestione delle batterie.
Fonti:
Regolamento (UE) 2023/1542 del Parlamento Europeo e del Consiglio
Commissione Europea – Nuova normativa su batterie più sostenibili, circolari e sicure