L'invecchiamento è un processo inevitabile causato da reazioni collaterali presenti in tutti i dispositivi elettrochimici comprese le celle della batteria . Può comportare variazioni significative di capacità e resistenza di un dispositivo nel tempo e deve, pertanto, essere considerata in fase di layout dell'impianto (es. necessità di sovradimensionamento della capacità iniziale) così come nella fase di funzionamento del sistema (es. adeguamento massima potenza di dispacciamento cellulare consentita).
Infatti, contrariamente alle applicazioni meno impegnative nei dispositivi portatili, un uso proficuo della batteria al litio ferro fosfato in applicazioni stazionarie richiede una comprensione dettagliata e una modellazione del degrado della batteria: un'applicazione di lunga durata e impegnativa causerà una riduzione sia delle prestazioni che della capacità del sistema di storage e possono influenzare in modo significativo il business case complessivo attraverso un aumento dei costi operativi (OPEX) e un costo di sostituzione particolarmente elevato indotto dal degrado.
È comune monitorare lo stato di salute della batteria (SOH) mediante un BMS avanzato per quantificare la continua evoluzione del degrado della batteria con conseguente sbiadimento della capacità e aumento della resistenza interna (legato alla diminuzione delle prestazioni di potenza di picco). La capacità residua della batteria può essere correlata al suo valore nominale derivato nello stato nuovo/usato in condizioni di prova standard. A causa delle normative di trasporto e dei requisiti di potenza minima specifici dell'applicazione, viene definito un indicatore di sostituzione SOH cappuccio di sostituzione. Nel settore automobilistico, spesso viene applicato un limite di sostituzione SOH = 0,8, ma per applicazioni stazionarie e in particolare nel contesto di concetti di seconda vita sono stati proposti valori inferiori.
Nonostante sia stato studiato per molti anni con uno sforzo continuo, sappiamo che la durata della LFP è molto più superiore alla VRLA , ma comprendere e modellare la durata della LFP è ancora un campo di ricerca continua.
In un ambiente difficile, se l'utente non segue le istruzioni per l'uso del produttore o se la batteria e la qualità del BMS non sono all'altezza, allora vari meccanismi di degradazione tra cui decomposizione dell'elettrolito, formazione di pellicola passiva, cracking di particelle e la dissoluzione del materiale può essere affrontata individualmente a livello di materiale e cella della batteria, portando spesso a una maggiore resistenza, a una ridotta ritenzione della capacità e/o a un aumento del rischio di uno stato non sicuro della batteria.
Gli approcci convenzionali di analisi e modellazione si basano su test approfonditi della batteria e derivano modelli empirici spesso compatibili con un approccio ECM (Equivalent Circuit Model) per la determinazione delle prestazioni del sistema. Con una migliore comprensione dei meccanismi di perdita interna delle cellule, un numero crescente di modelli semi-empirici e fisici è stato sviluppato e utilizzato con successo per la modellazione cellulare. Recentemente, i modelli fisico-chimici (PCM) non empirici hanno guadagnato un crescente interesse. Nonostante l'uso di modelli PCM per la previsione dell'invecchiamento possa consentire di fornire una visione più dettagliata dei meccanismi di perdita interna delle cellule e di come aggirarli, rimane molto difficile trovare una parametrizzazione valida di tali modelli e adattare i modelli interni delle cellule all'applicazione pertinente livello di un sistema a batteria pieno .
Con l'aumento delle capacità di registrazione e gestione dei dati, recentemente anche gli approcci basati sui dati a livello di sistema di archiviazione hanno guadagnato un crescente interesse. Nonostante il miglioramento delle capacità di questi approcci emergenti, si ritiene ancora che per simulazioni del comportamento di invecchiamento di un pieno
È essenziale un sistema di accumulo della batteria LFP o un pacco batteria per autoveicoli l'elevata precisione di un modello a cella singola della batteria. I diversi approcci mostrano i punti di forza e gli svantaggi individuali e la tabella seguente riassume alcuni indicatori per un confronto a breve.
Approccio |
Punti di forza |
Sfide |
Modelli fisico-chimici (PCM) |
Alta precisione Comprensione dei meccanismi interni |
Elevato sforzo computazionale Parametrizzazione impegnativa |
Modelli empirici e semi-empirici |
Precisione accettabile Basso sforzo computazionale |
Informazioni limitate sulla degradazione interna delle cellule |
Modelli analitici e approcci basati sui dati |
Modellazione diretta a livello di confezione fattibile |
Grande quantità di dati necessaria |
Le batterie EverExceed LFP sono realizzate utilizzando la tecnologia più avanzata e con test precisi. Inoltre, il BMS avanzato e intuitivo integrato aiuta a ripristinare e analizzare SOH, SOC e altre informazioni della batteria oltre a proteggerla da ogni tipo di rischio e guasto. Mantiene l'invecchiamento della batteria controllato per fornire un funzionamento affidabile.
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