Marelli ha presentato un nuovo sistema di gestione della batteria basato su EIS

La soluzione individuata da Marelli e presentata al CTI Symposium 2024 di Berlino punta a elevare gli standard nella gestione delle celle delle batterie attraverso la Spettroscopia di Impedenza Elettrochimica (Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS). Questa tecnica misura l'impedenza di un sistema, ovvero l'opposizione al passaggio di una corrente alternata, in funzione della frequenza dell'onda applicata.

Perché funzioni, viene applicato un piccolo segnale di corrente o tensione alternata a un sistema elettrochimico, come una batteria o un elettrodo. Si misura poi la risposta del sistema e con i dati ottenuti si calcola l'impedenza del sistema a diverse frequenze. In questo modo si possono rilevare l'eventuale perdita energetica nel sistema, la capacità e comportamento degli elettrodi, la degradazione del sistema ed eventuali altre anomalie.

Tradizionalmente la EIS è una tecnica costosa e limitata a laboratori, ma innovazioni come quelle di Marelli la stanno rendendo accessibile per applicazioni su larga scala, come la gestione delle batterie nei veicoli elettrici. Quest'ultima necessita di dati il più possibile precisi per garantire che ogni cella operi all'interno di un intervallo sicuro e prevenire eventuali danneggiamenti. Tra gli altri incarichi del BMS assicurare che tutte le celle del pacco batteria abbiano un livello di carica simile. Questo è importante perché discrepanze tra celle possono ridurre la capacità complessiva e accelerare il degrado.

La degradazione delle batterie agli ioni di litio provoca una riduzione della capacità e un aumento della resistenza. L'applicazione innovativa della Spettroscopia di Impedenza Elettrochimica nei sistemi di gestione delle batterie, quindi, può permette di determinare con precisione la vita utile residua delle batterie e di conseguenza tutelare il loro valore economico residuo.

L'attuale generazione della piattaforma BMS Marelli Energy, denominata "EIS ready", ha già introdotto miglioramenti significativi grazie alla capacità di misurare l'impedenza a frequenze più basse. Da questa base, lo sviluppo della prossima generazione Full EIS BMS, previsto per il 2025, potenzierà ulteriormente le capacità, consentendo misurazioni a frequenze più elevate e fornendo un quadro completo dello stato di ogni singola cella.

Giovanni Mastrangelo, CTO della divisione Propulsion Solutions di Marelli, ha dichiarato: "Marelli si distingue come un vero pioniere nello sviluppo di applicazioni innovative e tecnologie BMS all'avanguardia, puntando a soddisfare le esigenze dei clienti e offrendo nuove opportunità per l'eccellenza tecnologica. L'adozione di EIS e AI nella tecnologia BMS crescerà notevolmente nei prossimi anni, migliorando gli standard di sicurezza, affidabilità e prestazioni nella gestione delle batterie per veicoli elettrici."