Focus Innovazioni

28.09.2021

3 ricercatori ENEA brevettano un modo per controllare lo stato delle batterie

Il lavoro sulle batterie del Laboratorio ENEA Sistemi e Tecnologie per la Mobilità Sostenibile
Tre ricercatori dell’ENEA che lavorano al Laboratorio Sistemi e Tecnologie per la Mobilità Sostenibile, parte del Dipartimento Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili che si occupa dello studio e della ricerca di soluzioni innovative per il trasporto, hanno elaborato un nuovo metodo per valutare lo stato dei componenti delle batterie.

Lo scopo della ricerca, validata con diversi test e simulazioni, era quello di riuscire a trovare un modo per analizzarne le dinamiche di invecchiamento delle batterie, e in base a questo valutare quando esse arrivano a fine vita.

“I pacchi batterie utilizzati all’interno dei veicoli elettrici o per applicazioni stazionarie sono realizzati collegando insieme tra di loro più gruppi di celle elementari. È possibile dimostrare che in un pacco batterie la cella più degradata, con prestazioni inferiori alle altre, influenza il comportamento di tutto l’insieme, e che con l’invecchiamento la differenza di prestazioni tra le singole celle tende ad acuirsi. Attraverso il metodo che abbiamo sviluppato, si può individuare la singola cella degradata o l’intero gruppo di cui fa parte, decidendo quindi di sostituire l’elemento o l’intero pacco”, spiega Manlio Pasquali, uno dei ricercatori ENEA che ha partecipato alla sperimentazione e che ha inventato questo brevetto insieme a Natascia Andrenacci e Francesco Vellucci.

Il metodo dei tre ricercatori ENEA considera le performance di una cella standard su un ciclo di riferimento scelto dall’utente, che vengono definite in base alle informazioni fornite dal costruttore, insieme alle prestazioni di una cella deteriorata destinata ad essere ritirata, definite sulla base delle caratteristiche della specifica applicazione. Il sistema brevettato relaziona queste prestazioni a quelle di ogni singolo gruppo di celle di cui il pacco batterie è composto; da  qui, i numeri che si ottengono con il nuovo metodo sviluppato consentono di effettuare un’analisi sulla dinamica di invecchiamento ed eventualmente di stimarne il tempo o il ciclo di vita residui.

Da tempo c’è un grande interesse di carattere internazionale sul campo delle batterie, per cercare di capire come è possibile individuare i problemi che si possono riscontrare  a livello tecnico, come il malfunzionamento di una cella, le saldature non effettuate correttamente oppure gruppi disconnessi, e cercare di capire quale sarà la vita residua del dispositivo nel complesso.

Manlio Pasquali spiega inoltre che il principale vantaggio del sistema che, insieme agli altri ricercatori ENEA ha brevettato, è dato dal fatto che esso non richiede strumentazione dedicata, poiché utilizza unicamente quella standard già predisposta nel pacco batterie, e anche il test stesso richiede un’operazione standard, eseguita periodicamente sul pacco.