Sviluppo di moduli batterie litio-ioni per avviamento - Enea

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Tutte le prove sopra descritte sono state effettuate a temperatura ambiente di circa 23°C, mentre a temperatura di 0°C e 40°C si è effettuata la prova considerando una corrente di scarica pari a 1 C. CELLA NMC Dalla formazione della Cella NMC è risultato che la capacità che è in grado di erogare la cella (alle stesse condizioni ambientali, corrente di scarica e range di tensione definiti dal costruttore) risulta essere superiore a quella dichiarata dai datasheet: ad ogni prova di formazione si è ottenuto una capacità superiore ai 32 Ah, valore che cmq non risulta essere lontano dai 31 Ah di capacità dichiarata. Essendo questo componente limitato alla corrente continua di scarica 5 C, si sono effettuate scariche per i valori di corrente (C/2 = 15.5 A – 1C = 31 A – 3C = 93 A – 5C = 155 A) ottenendo le seguenti capacità: Figura 75 – Capacità a differenti regimi di scarica, in funzione del tempo Dalla figura sopra è evidente che la carica erogata dalla batteria dipende dal regime di scarica a cui essa viene sottoposta. All’aumentare della corrente di scarica diminuisce la quantità di carica estraibile dal componente. In realtà non si hanno variazioni della quantità di carica totale immagazzinata; la riduzione della carica è soltanto apparente e dovuta al fatto che, se si richiedono alte correnti, la resistenza interna provoca cadute di tensione tale da ridurre la quantità di carica che viene effettivamente erogata. Un diagramma che tiene conto di ciò è quello di Peukert in cui si dispongono sulle ascisse le correnti richieste e sulle ordinate le quantità di cariche estratte a quei regimi. 112
Figura 76 – Capacità a differenti regimi di scarica È evidente che all’aumentare del C/rate di scarica diminuisce anche il tempo necessario per effettuarla. Tale tempo dovrebbe essere proporzionale alla riduzione dello C/rate ma non si ottiene questa linearità tra le due grandezze proprio perché avviene la riduzione fittizia della capacità. È possibile quindi definire un rendimento di carica/scarica (o rendimento Coulombiano) per rappresentare queste perdite di capacità. Nel nostro caso il rendimento è misurato rapportando la quantità di carica estratta al determinato C/rate rispetto alla quantità di carica prima inserita sempre alla corrente C/2 ottenendo: Figura 77 – Rendimento coulombiano a differenti regimi di scarica 113
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