Gestione termica: la chiave per massimizzare le batterie al litio

La gestione termica delle batterie è un fattore critico per garantire prestazioni e durata ottimali delle batterie al litio. Il mantenimento di una temperatura adeguata è essenziale per prevenire il degrado della batteria e garantirne la sicurezza. Vediamo di seguito come questo aspetto sia importante per i veicoli elettrici alimentati da batterie al litio.

Effetti della temperatura sulle batterie al litio

La gestione termica del pacco batteria è essenziale per il suo corretto funzionamento. La temperatura di funzionamento della batteria è fondamentale per la sua durata e le sue prestazioni, quindi è importante mantenerla entro il giusto intervallo. 

• Se la temperatura è troppo bassa, la capacità della batteria potrebbe ridursi.
• Se è troppo alto, può degradarsi e ridurre la sua durata. 

Per garantire le migliori prestazioni della macchina in tutte le temperature e condizioni ambientali senza compromettere la durata della batteria, qual è la soluzione? Batterie agli ioni di litio con gestione della batteria (BMS). Inoltre, in alcuni casi, può essere utile disporre di sistemi di riscaldamento e raffreddamento.

NCPOWER ha integrato la gestione termica nel proprio sistema di batterie per garantirne le prestazioni ottimali in condizioni estreme, sia a temperature di -30°C che di +45°C. 

Questo non solo garantisce l'efficienza e la durata della batteria al litio, ma protegge anche da eventuali danni che possono verificarsi in condizioni avverse.

Tipi di sistemi di riscaldamento e raffreddamento a batteria

Esistono due metodi diversi per implementare i sistemi di riscaldamento a batteria: 

• Per mezzo di resistenze elettriche applicate alle celle 
• Attraverso un circuito fluido 

D'altra parte, esistono tre diversi metodi per implementare i sistemi di raffreddamento: 

• Con la ventilazione forzata
• Raffreddato ad aria all'interno della confezione
• Tramite raffreddamento a liquido all'interno della confezione

La scelta della soluzione migliore dipenderà dall'uso previsto per la batteria, dalla tensione del pacco batteria e dalla quantità di produzione di massa prevista.

Il sistema di riscaldamento delle batterie al litio

Il sistema di riscaldamento nelle batterie al litio è un componente critico nella gestione termica delle batterie al litio. Mantiene la temperatura operativa ottimale delle celle della batteria, evitando che si danneggino o perdano capacità. In breve, è importante per garantire la sicurezza e le prestazioni ottimali della batteria in condizioni di temperatura estreme. 

Noi di NCPOWER implementiamo un sistema di riscaldamento nella maggior parte delle nostre batterie al litio per veicoli elettrici e ibridi. 

Le batterie al litio non possono essere caricate a temperature inferiori a 0°C e, se conservate a temperature inferiori, la loro efficienza diminuisce. Pertanto, dotando la batteria di un sistema di riscaldamento, la temperatura viene mantenuta a un livello adeguato, assicurando prestazioni costanti anche a basse temperature. 

Inoltre, questo sistema non aumenta significativamente il costo totale della batteria e consente di utilizzare il veicolo o la macchina indipendentemente dalle condizioni atmosferiche.

VANTAGGI DEL SISTEMA DI RISCALDAMENTO

→ Nessuna riduzione delle prestazioni della batteria
→ Aumento dell'efficienza complessiva del veicolo o della macchina
→ Il veicolo o la macchina possono essere utilizzati immediatamente dopo un periodo di inattività a basse temperature.
→ Basso impatto sul costo totale della batteria

Il sistema di raffreddamento delle batterie al litio

La scelta di includere o meno un sistema di raffreddamento in una batteria al litio può essere più complicata. Può aumentare significativamente il costo finale della batteria e, in alcuni casi, può essere inutile. Pertanto, è importante valutare i requisiti operativi dell'applicazione specifica prima di prendere una decisione.

Se si prevede che la batteria venga utilizzata per brevi periodi di tempo e non venga sottoposta a più cicli di carica e scarica in un solo giorno, un sistema di raffreddamento potrebbe non essere necessario. Un esempio potrebbe essere una spazzatrice stradale che funziona solo per poche ore al giorno. In questo caso, se la batteria si raffredda ma poi il veicolo rimane inattivo per il resto della giornata, il sistema di raffreddamento non sarebbe efficace.

In quali casi, tuttavia, sarebbe utile un sistema di raffreddamento per batterie al litio? Per le applicazioni pesanti, in cui la sollecitazione dell'accumulatore di energia è molto elevata. Con la carica e la scarica costanti, la temperatura interna aumenta in modo significativo. Se non si utilizza un sistema di raffreddamento in queste condizioni, la durata della batteria si riduce drasticamente. Questo può valere, ad esempio, per l'utilizzo di veicoli utilitari che lavorano 24 ore su 24, 7 giorni su 7, soprattutto in climi caldi.

VANTAGGI SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO

→ Perfetto per le applicazioni pesanti con tempi di carica e scarica brevi.
→ Adatto per i veicoli in cui la carica della batteria è elevata

SVANTAGGI DEL SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO

→ Il costo non è trascurabile
→ Impraticabile per le applicazioni che funzionano solo per poche ore al giorno

Qual è la soluzione ottimale per il vostro veicolo?

Ogni applicazione ha requisiti unici. Non esiste una soluzione unica e ottimale adatta a tutti i veicoli in termini di sistemi di riscaldamento e raffreddamento delle batterie al litio. 

La scelta della soluzione giusta dipende da una serie di fattori, come il tipo di veicolo, l'uso previsto, la tensione del pacco batterie, il clima e la quantità di produzione di massa prevista. 

È quindi importante studiare attentamente i requisiti operativi dell'applicazione per determinare la soluzione più appropriata. 

Conclusione

Una gestione termica efficace è fondamentale per mantenere la batteria al litio al massimo della sua capacità. Se la batteria si trova a una temperatura al di fuori dell'intervallo operativo ottimale, le prestazioni possono diminuire e la durata della batteria si riduce. Inoltre, se la batteria si surriscalda troppo, può aumentare il rischio di sicurezza. 

È quindi importante scegliere il giusto sistema di gestione termica per la batteria, che può includere riscaldamento e raffreddamento a seconda delle esigenze dell'applicazione. In questo modo, è possibile garantire che la batteria funzioni correttamente e con la massima efficienza energetica, prolungandone la durata e migliorandone la sicurezza.