Sviluppo di moduli batterie litio-ioni per avviamento - Enea

Possibilità di ottimizzazione per applicazioni che richiedono energia o potenza. Le celle per
batterie al litio si dividono in celle per applicazioni di energia e celle per applicazioni di
potenza: queste ultime hanno un rapporto superficie/volume più grande delle precedenti in
modo da dissipare il maggiore calore prodotto.
Possibilità di scarica ad un alto rate di corrente (attualmente sono disponibili sul mercato
batterie che consentono scariche fino a 40 volte il valore della corrente nominale). L’alto
rate di scarica significa che per l’uso automotive la potenza richiesta per l’avviamento a
freddo o la potenza di spinta per veicoli ibridi può essere fornita da una batteria di capacità
inferiore.
Possibilità di ricarica rapida.
Autoscarica molto bassa (3 ÷ 5% al mese), circa la metà rispetto alle batterie al nickel.
Efficienza coulombiana (rapporto tra capacità in scarica e capacità in carica) molto alta,
pari quasi al 100%: quindi si perde molta poca capacità durante il ciclaggio carica – scarica.
Alta efficienza energetica.
No effetto memoria.
Bassa manutenzione.
Possibilità di esecuzione di micro cicli.
Lunga vita. Il ciclo vita può essere significativamente esteso usando circuiti di protezione
per limitare i possibili DOD della batteria. Ciò compensa gli alti costi iniziali della batteria.
Disponibilità di un ampio intervallo di valori di capacità (da 50 mAh fino a 1000 Ah) e di un
ampio numero di produttori.
Svantaggi
E’ necessario un circuito elettronico di protezione per mantenere tensione e corrente nei
limiti di sicurezza in quanto le batterie al litio non tollerano la sovraccarica e la
sovrascarica.
E’ necessaria una gestione termica per mantenere la temperatura nel campo di valori
definiti dal costruttore ed evitare la deriva termica. La temperatura influenza notevolmente
sicurezza, prestazioni e vita delle batterie. Quindi è essenziale una gestione termica per
raggiungere le desiderate prestazioni e vita, specialmente nel caso di grandi pacchi batterie
e sistemi. In un veicolo elettrico, è possibile che le batterie debbano essere scaldate
durante l’esercizio a freddo e raffreddate durante l’esercizio a caldo.
Le batterie sono soggette ad invecchiamento, anche se non in uso (il mantenimento in un
luogo fresco al 40% di carica riduce l’effetto di invecchiamento).
La sovraccarica può danneggiare le batterie ed originare condizioni rischiose, includendo la
perdita di gas ed il rilascio di vapori infiammabili del solvente elettrolitico. Per evitare la
sovraccarica, le batterie agli ioni di litio richiedono accurato controllo della tensione di ogni
singola cella. L’accurato ed affidabile controllo della tensione di cella e temperatura è quindi
un requisito essenziale per la lunga vita e la sicurezza delle batterie litio-ioni per tutti gli
usi, ma in particolare per applicazioni auto motive.
Restrizioni nei trasporti: le spedizioni di grandi quantità di batterie sono soggette a
normativa.
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