Sviluppo di moduli batterie litio-ioni per avviamento - Enea

ALLEGATO 1 - CONFRONTO TRA BATTERIE DI CHIMICA DIVERSA
Nei paragrafi che seguono si indagheranno le caratteristiche e prestazioni di batterie agli ioni di
litio di chimiche diverse con l’obiettivo di mettere a confronto il comportamento delle diverse
tecnologie in diverse condizioni di lavoro, evidenziando vantaggi e svantaggi nell’impiego di
ognuna di esse al variare di alcuni parametri rilevanti.
L’indagine consisterà nel verificare le caratteristiche di base delle batterie valutandone le
prestazioni, al fine di costruirne le curve di funzionamento, di osservare la risposta delle stesse
a particolari cicli di utilizzo e di confrontare e verificare tali dati con quelli forniti dai datasheet
dei costruttori.
Batteria di chimica NMC
Descrizione delle batterie e delle chimiche messe a confronto.
L’accumulatore elettrochimico preso in considerazione è una cella di tipo High Power litio-ioni
con chimica NMC e tensione nominale pari a 3.7 V. Le caratteristiche tecniche dichiarate nel
datasheet del costruttore della cella elementare del pacco batterie sono riassunte di seguito.
Alcuni dati definiti in tabella non sono presenti nel datasheet ma sono stati preliminarmente
ricavati attraverso i seguenti calcoli:
L’energia immagazzinata è stata calcolata dalla quantità di carica da essa fornita
moltiplicata per la tensione media nel tempo calcolata durante un processo di scarica a
corrente costante: .
Si è considerata come tensione media quella nominale di 3.7 V e il valore di carica totale
pari alla capacità nominale;
La potenza di picco in carica/scarica è stata calcolata considerando la corrente di picco che
la batteria può assorbire o erogare moltiplicata per la tensione nominale; mentre la potenza
massima in carica/scarica è ricavata dal prodotto della massima corrente continua in
carica/scarica per la tensione nominale;
Il volume è stato ricavato con le formule relative al solido parallelepipedo in questione;
Tensione nominale (V) 3.7
Cut-off (V) 2.7
Tensione massima (V) 4.2 ± 0.03
Capacità nominale [0.5 C, 25 o C, range 4.2 V - 2.7 V] 31 Ah
Massa (kg) 0.860 ± 0.040
Volume(dm 3 ) 0.39732
Energia immagazzinata (kJ) 412.92
Densità energetica (Wh/l) 288.68
Energia specifica (Wh/kg) 133.37
Temperature funzionamento carica (°C) 0