L’uso dei sistemi di accumulo elettrochimico in applicazioni stazionarie a supporto del sistema elettrico rende sempre più importante la ricerca e lo sviluppo di nuovi sistemi di gestione della batteria che sappiano stimare adeguatamente il suo stato di carica (SOC) e di salute (SOH), durante tutta la sua vita utile, e che consentano di massimizzare l’energia accumulabile o erogabile, minimizzando il numero di fuori servizio dovuto al raggiungimento dei limiti tecnici.

L’attività di ricerca svolta sulla diagnostica riguarda le prove di vita e le analisi post-mortem eseguite con il SEM su diverse celle litio-ioni polimeriche. Le prove di vita, condotte su tre celle analoghe in condizioni di lavoro differenti, hanno permesso di determinare la variazione del SOH delle celle con i cicli di lavoro e una correlazione tra la temperatura di lavoro e la perdita di capacità (da cui dipende la diminuzione del SOH). Le osservazioni al SEM dei materiali elettrodici di celle litio-ioni invecchiate hanno evidenziato come l’aumento della resistenza interna delle celle esaminate sembra essere causato prevalentemente dalla deformazione della lamina di rame su cui è depositata la grafite dell’anodo.

L’attività di ricerca svolta ha permesso di sviluppare uno stimatore online del SOC autoadattativo in funzione del SOH. Il vantaggio di questo stimatore rispetto ad altre tipologie è la capacità di stimare il SOH dell’accumulo senza fare specifiche prove prestazionali.

In parallelo all’attività di diagnostica è stato avviato il progetto di un sistema di gestione della batteria (BMS). Tale sistema è dotato di un’architettura hardware che gli consente una gestione intelligente delle celle o dei moduli controllati secondo un algoritmo innovativo sviluppato da RSE.

Dalle simulazioni effettuate sul modello di BMS che si svilupperà si è osservato un aumento della robustezza e dell’affidabilità rispetto agli altri tipi di BMS presentati in letteratura. Inoltre, l’algoritmo proposto implementato nel BMS consente un invecchiamento uniforme di tutti gli elementi gestiti e permette l’integrazione di elementi con SOH differente.