Sviluppo di moduli batterie litio-ioni per avviamento - Enea

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LFP Si riportano di seguito i valori delle tensioni ai vari SOC registrati alle varie temperature: Tensione TEMPERATURA (Volt) 0 °C 23 °C 40 °C SOC 100 % 3.455 3.756 3.936 SOC 80 % 3.332 3.303 3.335 SOC 60 % 3.295 3.33 3.302 SOC 40 % 3.272 3.291 3.291 SOC 20 % 3.237 3.24 3.234 Tabella 69 - Correlazione tensione, SOC e temperatura per la cella LFP Figura 112 – Correlazione tensione, SOC e temperatura per la cella LFP L’andamento della tensione per la cella LFP varia in funzione del SOC e della temperatura considerata. Al 100 % del SOC il calo della tensione risulta essere rilevante passando da una tensione 3.93 V a 40 °C a 3.45 V a 0 °C, dal SOC 80 % al SOC 20 % la tensione è stabile alle varie temperature tranne che per il SOC 60 % a 0 °C. Autoscarica L’autoscarica è quel fenomeno per il quale la cella tende a perdere la propria carica elettrica nel tempo anche quando non connesso ad alcun carico: tutte le celle sono purtroppo affette da valori di autoscarica più o meno forti rispetto al valore della tensione nominale. Questa misura è molto interessante per determinare quantitativamente il valore delle perdite per autoscarica, incide fortemente sul rendimento energetico e di carica e se ne deve tenere conto specialmente in quelle applicazioni che richiedono un accumulo prolungato nel tempo. I principali fattori che determinano l’autoscarica sono dovuti al tipo di tecnologia adottata e alla temperatura ambiente. 142
La modalità di misura si può riassumere praticamente nella acquisizione dei valori di tensione che la cella presenta con il passare del tempo, quando è sconnessa da qualsiasi carico; l’unica avvertenza sta nel fatto che i campioni più significativi si hanno nella prima ora di misurazioni, visto che in tale arco di tempo c’è il maggior decremento di tensione. CELLA NMC Le acquisizioni sono state effettuate scollegando la cella da qualsiasi conduttore per evitare che eventuali sistemi di misura potessero alterare il risultato delle misurazioni. La cella è stata lasciata completamente carica a temperatura ambiente (23°C) per 62 ore, rilevando il seguente andamento di tensione: Figura 113 – Tensione di auto scarica per la cella NMC Da un valore medio di 4.19 Volt, registrato nella prima ora, il valore della tensione diminuisce a 4.17 V dopo 24 ore, a 4.166 V dopo 48 ore e a 4.163 V dopo 62 ore: l’autoscarica rilevata nelle 62 ore è del 0.644 %. Si nota l’andamento decrescente della variazione della tensione che risulta essere nelle prime 24 ore pari a 0.477 %, nelle successive 24 ore pari a 0.096 %. Si riportano nella tabella sotto i valori di capacità ed energia e i relativi rendimenti ottenuti dopo 62 ore confrontati rispetto a quelli ottenuti nelle prove di capacità: CAPACITA' DI ENERGIA DI RENDIMENTO DI RENDIMENTO SCARICA (Ah) SCARICA (Wh) CARICA (%) ENERGETICO (%) Dopo 1 ora 32.69 120.36 99.42 95.06 Dopo 62 ore 32.04 117.57 98.48 94.91 Tabella 70 - Parametri in scarica registrati dopo differenti ore dalla carica per la cella NMC 143
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