Attualmente, le urgenti necessità di mobilità sostenibile e di generazione di energia verde spingono governi e ricercatori a esplorare sistemi innovativi di accumulo dell’energia. Allo stesso tempo, le batterie agli ioni di litio sono una delle tecnologie più utilizzate. Le sfide della modellazione delle batterie e della stima dei parametri sono cruciali per la costruzione di sistemi di gestione delle batterie affidabili che ne garantiscano le prestazioni ottimali.

La stima dello stato di carica (SOC) è particolarmente critica per prevedere la capacità disponibile nella batteria. Molti metodi per la stima del SOC si basano sulla conoscenza della curva della tensione a circuito aperto (OCV). Un’altra considerazione importante è capire come queste curve si evolvono con il degrado della batteria.

In letteratura, l’effetto dell’invecchiamento del ciclo sulla OCV viene affrontato principalmente attraverso le tabelle di look-up e i fattori di correzione applicati alla curva OCV per le celle nuove. Tuttavia, la legge di variazione della curva OCV in funzione del ciclo della batteria non è ben caratterizzata.

Basandosi su una semplice funzione analitica con cinque parametri proposta nella ricerca precedente per modellare l’OCV in funzione dello stato assoluto di scarica, questo studio analizza la dipendenza di questi parametri dalla carica spostata, che serve come indicatore del livello di ciclaggio.

In particolare, l’analisi si concentra sull’impatto dell’invecchiamento del ciclo nelle regioni a basso, medio e alto SOC. Sono stati condotti tre diversi test di invecchiamento del ciclo in questi intervalli SOC, seguiti da un’ampia verifica sperimentale del modello proposto.

I risultati sono stati promettenti, con errori relativi medi inferiori allo 0,2% per le regioni a basso e alto SOC e allo 0,34% per la regione a medio SOC. Infine, il modello ha permesso di stimare la capacità, ottenendo valori di errore relativo inferiori all’1% per tutti i test.