L'invecchiamento è un processo inevitabile causato da reazioni collaterali presenti in tutti i dispositivi elettrochimici, comprese le celle delle batterie. Può comportare variazioni significative della capacità e della resistenza di un dispositivo nel tempo e deve, pertanto, essere considerato in fase di layout del sistema (ad esempio, necessità di sovradimensionare la capacità iniziale) così come nella fase di funzionamento del sistema (ad esempio, adattamento potenza di invio cella massima consentita).

Infatti, a differenza delle applicazioni meno impegnative nei dispositivi portatili, un utilizzo redditizio della batteria al litio ferro fosfato in applicazioni stazionarie richiede una comprensione dettagliata e una modellizzazione del degrado della batteria: un'applicazione duratura ed impegnativa causerà sia la riduzione delle prestazioni che della capacità della batteria. sistema di storage e può influenzare in modo significativo il business case complessivo attraverso l’aumento dei costi operativi (OPEX) e costi di sostituzione indotti dal degrado particolarmente elevato.

È prassi comune monitorare lo stato di salute (SOH) della batteria mediante un BMS avanzato per quantificare la continua evoluzione del degrado della batteria con conseguente diminuzione della capacità e aumento della resistenza interna (collegato alla diminuzione delle prestazioni di potenza di picco). La capacità rimanente della batteria può essere correlata al suo valore nominale derivato nello stato nuovo/usato in condizioni di test standard. A causa delle norme sul trasporto e dei requisiti di potenza minima specifici dell'applicazione, viene definito un indicatore di sostituzione SOH, tappo di sostituzione. Nel settore automobilistico, spesso viene applicato un valore SOH sostitutivo pari a 0,8, ma per le applicazioni stazionarie e in particolare nel contesto dei concetti di seconda vita sono stati proposti valori inferiori.

Nonostante siano stati studiati per molti anni con impegno continuo, sappiamo che la durata della vita dell'LFP è molto più superiore alla VRLA , ma comprendere e modellare la durata della vita dell'LFP è ancora un campo di ricerca continua.

In un ambiente difficile, se l'utente non segue le istruzioni operative del produttore o se la qualità della batteria e del BMS non è all'altezza, si verificano vari meccanismi di degrado tra cui la decomposizione dell'elettrolita, la formazione di pellicola passiva, la rottura delle particelle e la decomposizione attiva delle particelle. la dissoluzione del materiale può essere affrontata individualmente a livello del materiale e delle celle della batteria, spesso portando a una maggiore resistenza, a una ridotta ritenzione di 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 rilevante. livello di un sistema di batterie completo.

Con le crescenti capacità di registrazione e gestione dei dati, anche gli approcci basati sui dati a livello di sistema di storage hanno acquisito recentemente un crescente interesse. Nonostante le migliorate capacità di questi approcci emergenti, si ritiene ancora che per le simulazioni del comportamento di invecchiamento di un intero