L’invecchiamento delle batterie agli ioni di litio dipende dalle condizioni di utilizzo. Come prassi ben accettata, la maggior parte degli studi sulle batterie di laboratorio viene condotta utilizzando una velocità di scarica costante seguita da una ricarica, e questo schema viene ripetuto nel tempo. Tuttavia, nei casi d’uso reali, le batterie sono soggette a profili di corrente dinamici durante la scarica.
Diversi studi hanno analizzato i profili di corrente alternata, in genere ben superiori a 1-10 Hz. Al di sopra di queste frequenze, è stato osservato un degrado limitato, poiché i processi elettrochimici come il trasferimento di carica e la diffusione sono attivati solo parzialmente. D’altra parte, la frenata rigenerativa, la guida in condizioni di stop-start, ecc. si verificano a frequenze più basse (<1 Hz), ma non sono ben comprese. Inoltre, l’invecchiamento indotto dal tempo (compreso l’invecchiamento naturale a corrente zero) è un’altra componente critica dell’uso realistico, ma richiede diversi anni di esperimenti prima di poter essere osservato.
Esiste quindi una lacuna all’intersezione tra gli approcci basati sui dati e gli esperimenti di invecchiamento delle batterie con protocolli di scarica realistici. “Il nostro obiettivo è stato quello di colmare questa lacuna generando e analizzando un set di dati di batterie non accelerate e sottoposte a cicli dinamici che rappresentano una guida realistica degli EV”, spiegano gli autori dello studio ‘Dynamic cycling enhances battery lifetime’, pubblicato pochi giorni fa su Nature Energy e condotto presso lo SLAC National Accelerator Laboratory dell’Università di Stanford (Stanford-SLAC).
Per più di due anni hanno testato 92 celle commerciali agli ioni di litio a una temperatura costante di 35°C all’interno di una camera termica CSZ. Hanno eseguito questi test in diversi profili che riproducevano la guida in autostrada, la guida in città e una combinazione di entrambe. È stato poi applicato un algoritmo di apprendimento automatico addestrato su tutti i dati raccolti nella ricerca.
Gli scienziati hanno concluso che più i profili erano realistici e rispecchiavano il comportamento di guida reale, più lunga era l’aspettativa di vita dei veicoli elettrici. “Sorprendentemente, abbiamo scoperto che la scarica dinamica aumenta sostanzialmente la durata rispetto alla scarica a corrente costante”, hanno spiegato. In particolare, a parità di corrente e tensione media, variando il profilo di scarica dinamica – i brevi e bruschi picchi di accelerazione – si è ottenuto un aumento fino al 38% dei cicli completi equivalenti a fine vita.
“Oltre alla ricerca sulle batterie, questo lavoro illustra le opportunità di utilizzare test realistici per approfondire la comprensione dell’invecchiamento dei materiali e dei dispositivi nelle scienze fisiche”, concludono gli autori.
I presenti contenuti sono tutelati da diritti d’autore e non possono essere riutilizzati. Se desideri collaborare con noi e riutilizzare alcuni dei nostri contenuti, contatta: editors@nullpv-magazine.com.
Inviando questo modulo consenti a pv magazine di usare i tuoi dati allo scopo di pubblicare il tuo commento.
I tuoi dati personali saranno comunicati o altrimenti trasmessi a terzi al fine di filtrare gli spam o se ciò è necessario per la manutenzione tecnica del sito. Qualsiasi altro trasferimento a terzi non avrà luogo a meno che non sia giustificato sulla base delle norme di protezione dei dati vigenti o se pv magazine ha l’obbligo legale di effettuarlo.
Hai la possibilità di revocare questo consenso in qualsiasi momento con effetto futuro, nel qual caso i tuoi dati personali saranno cancellati immediatamente. Altrimenti, i tuoi dati saranno cancellati quando pv magazine ha elaborato la tua richiesta o se lo scopo della conservazione dei dati è stato raggiunto.
Ulteriori informazioni sulla privacy dei dati personali sono disponibili nella nostra Politica di protezione dei dati personali.