LA20_Sviluppo di modelli preliminari e prima validazione R.E. 74/21, progetto RdS PT19-21

Un'ampia attività di caratterizzazione su celle litio è stata avviata utilizzando una tipologia di cella commerciale, sviluppata in tecnologia NCA (Litio Nichel Cobalto Alluminio) e package cilindrico, formato 18650. Nello specifico, grazie all'utilizzo di un sistema multicanale dotato di ciclatore e potenziostato, è stato possibile avviare differenti tipi di test su celle in parallelo (per un totale di 16 celle analizzate) ed in ambiente controllato (tramite utilizzo di camera climatica), al fine di valutare l'impatto di ciascun parametro sulla vita utile della batteria ed il degrado nel tempo. Ulteriori analisi sono state effettuate per comprendere il funzionamento della cella ed i fenomeni fisici e chimici al suo interno tramite indagine invasiva (apertura della cella, studio dei materiali elettrodici tramite strumentazione per la caratterizzazione chimica, valutazione ante e post-mortem, ecc.). Tutti i dati raccolti sono stati utilizzati per sviluppare modelli di comportamento tramite due approcci differenti: il primo, realizzato dal CNR ITAE, è un modello semi-empirico che, partendo dai dati, ne studia e descrive fenomenologicamente l'evoluzione (forma e parametri caratteristici di alcuni variabili spettrali), dando agli stessi dei significati fisici; il secondo, sviluppato da UNIME, prevede un approccio data-driven, in cui il sistema è considerato come una black-box che, tramite tecniche di machine learning, viene caratterizzata estraendo un comportamento e delle 'feature' evolutive direttamente dai dati utilizzati come input. Nelle differenti sezioni del presente report sono descritti gli strumenti di misura e caratterizzazione utilizzati, i tipi di test realizzati (con esempi dei dati estratti), l'analisi chimico-fisica su una cella fresh ed il modello semi-empirico realizzato.