Sviluppo di moduli batterie litio-ioni per avviamento - Enea

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Figura 105 – Potenza specifica in funzione della temperatura Si riportano in tabella sottostante i valori numerici di potenza continua sia in termini di massa che di volume: Temperatura Potenza Potenza specifica Densità di potenza (Celsius) media (W) media (W/kg) media (W/l) 0 119.66 76.85 128.46 23 125.33 80.50 134.55 40 126.02 80.94 135.28 Tabella 54 - Potenza media continua alle differenti temperature Infine si riporta, come effettuato sopra, la correlazione tra energia specifica e potenza specifica media alle differenti temperature della cella: Figura 106 – Energia specifica in funzione della potenza specifica media Le prove effettuate per definire la massima corrente di picco ai differenti SOC sono state 3. Ogni singola prova, come definito dalle procedure EUCAR, è stata preceduta da un ciclo standard costituito da una scarica a C/2 (20 A), la stabilizzazione di un ora della tensione ed una successiva carica a C/2 fino alla tensione massima di 4.25 V. 132
Impostando come tensione minima ammissibile il valore 2.2 V (2/3 di quella nominale 3.2 V), tenendo conto che la cella è dichiarata 10C (400 A), nelle due prove si sono provati ai vari SOC i seguenti valori di corrente ottenendo: PRIMA PROVA SECONDA PROVA SECONDA PROVA Corrente Durata Tensione Corrente Durata Tensione Corrente Durata Tensione (A) (s) (V) (A) (s) (V) (A) (s) (V) SOC 100 % 400 30 2.3 400 30 2.3 400 30 2.3 SOC 80 % 400 20 2.2 300 30 2.4 300 30 2.4 SOC 60 % 400 16.4 2.2 300 25.4 2.2 250 30 2.5 SOC 40 % 400 14.9 2.2 300 22 2.2 250 30 2.2 SOC 20 % 400 13.5 2.2 200 30 2.5 200 23.7 2.4 Tabella 55 - Correnti di picco testate ai diversi SOC La cella si è dimostrata in grado di mantenere la corrente di picco dichiarata 10C per 30s solo quando completamente carica (SOC = 100%), mentre per valori dello stato di carica tra il 40% e l’80% garantisce una corrente di picco di 250 A, valore che diminuisce a 200 con un SOC pari al 20 %. Tramite la tabella della pagina precedente (terza prova) è facile quindi calcolare la potenza di picco ai 30 secondi come semplice prodotto della tensione registrata per la corrente di scarica: si riportano in tabella sottostante tali valori anche in termini di massa e di volume. Potenza Potenza Densità di (W) specifica (W/kg) potenza (W/l) SOC 100 % 920 591 988 SOC 80 % 720 462 773 SOC 60 % 625 401 671 SOC 40 % 550 353 590 SOC 20 % 480 308 515 Tabella 56 - Potenza di picco(30 secondi) testate ai diversi SOC Dalla tabella sopra si nota che la cella LFP non garantisce affatto una potenza di picco costante e allo stesso tempo elevata (0.5 - 0.72 kW) ai livelli del SOC dal 40 al 80 %. Tale valore, inoltre, risulta essere ancor minore andando a considerarla in termini di massa e di volume. Nelle tabelle sotto si riportano i valori di potenza di picco (PP) ai differenti secondi (multipli di 5) e quella media, definiti ai differenti SOC e calcolati in maniera analoga a come effettuato prima: 133
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