Modellazione di batterie Li-ione mediante circuiti elettrici

Il funzionamento di una pila si basa essenzialmente su reazioni di ossido - riduzione, in cui una specie chimica si ossida perdendo elettroni mentre una seconda specie chimica si riduce acquistando gli elettroni persi dalla prima specie. Questo movimento di elettroni dal riducente all’ossidante non è altro che una corrente elettrica. Riuscire a definire l’andamento delle curve di carica e scarica delle batterie permette di capire in quale maniera si comporta il sistema se viene caricato o scaricato sotto certe condizioni operative piuttosto che altre; di conseguenza ciò permette di scegliere in maniera accurata le migliori condizioni di funzionamento della batteria, vale a dire i valori di corrente di scarica e di temperatura. Scopo principale di questo lavoro è quello di caratterizzare in maniera più accurata possibile alcuni modelli di batteria Litio - ione, cercando di riprodurne matematicamente le curve di carica e scarica: ciò è possibile grazie all’utilizzo di opportuni modelli elettrico - sperimentali da implementare all’interno di un ambiente di calcolo numerico. L'obiettivo finale del lavoro è quello di trovare dei parametri caratteristici, che siano esprimibili secondo una stessa equazione in funzione della corrente di scarica e della temperatura. In questo modo sarà possibile estendere il modello ad ogni batteria Litio - ione e costruire un modello unificato per poter prevedere il comportamento di una qualsiasi batteria Litio - ione durante la sua scarica.