Storia.

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1 Batterie al LITIO

2 Storia La società nel 2004 ha iniziato come azienda di ingegneria e progettazione elettronica Clienti : ASML, Philips, Airbus, Lloyds Register, NXP Nel 2007 inizia lo sviluppo di nuove batterie LI-ION per avviamento e trazione Nel 2010 una azienda investitrice professionale con esperienza in acquisizione di aziende innovative tecniche, è entrata nella società per assisterla e per prepararla a un ulteriore futuro salto di qualità.

3 Tecnologia Lithium Iron Phosphate (Lithium Ion) Litio ferro fosfato Concetto della tecnologia già pronta dal 2008 La tecnologia è stata testata con successo e migliorata per: Marina Industria Aviazione Automotive Aston Martin Maserati BMW Volkswagen KTM Honda Husqvarna E molto altro..

4 Quando è stata inventata la batteria? Alessandro Volta, Inventore della batteria elettrica Nel 1791, mentre lavorava alla Università di Bologna, Luigi Galvani scoprì che il muscolo di una rana si contraeva quando veniva toccato da un oggetto metallico. Questo fenomeno veniva conosciuto come elettricità animale. Spinto da questi esperimenti, Volta avviò una serie di esperimenti usando zinco, piombo, stagno e ferro come piastre positive (catodo); e rame, argento, oro e grafite come piastre negative (anodo). L'interesse per l'elettricità galvanica presto si diffuse.

5 Vantaggi e limitazioni delle comuni batterie al piombo (lead acid) Vantaggi Economiche e di semplice fabbricazione; minor costo per watt-ora Tecnologia matura e ben nota; fornisce un servizio affidabile Elevata potenza specifica, capace di elevate correnti di scarica Svantaggi Basso consumo energetico specifico; scarso rapporto peso-energia Carica lenta; la carica completa richiede 14 ore Deve sempre essere conservata in condizioni di carica Ciclo di vita limitata; ripetuti cicli di scarica profonda riducono la durata della batteria Le versioni con liquido richiedono raffreddamento Non ecologico Restrizioni nel trasporto per le batterie con liquido Alta autoscarica

6 Tipo di Ioni di Litio Chemical name Material Abbreviation Short form Notes Lithium Cobalt Oxide Lithium Manganese Oxide Lithium Iron Phosphate Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide Lithium Nickel Cobalt Aluminum Oxide LiCoO 2 (60% Co) LCO Li-cobalt High capacity; for cell phone laptop, camera LiMn 2 O 4 LMO Li-manganese, or spinel lower capacity than Licobalt but high specific power and long life. LiFePO 4 LFP Li-phosphate Most safe; lower capacity than Li-cobalt but high specific power and long life. Power tools, e-bikes, EV, medical, hobbyist LiNiMnCoO 2 NMC NMC lower capacity than Licobalt but high specific power and long life. LiNiCoAlO 2 (9% Co) NCA NCA Gaining importance in electric powertrain and grid storage Lithium Titanate Li 4 Ti 5 O 12 LTO Li-titanate

7 Polimeri di Litio/Cobalto La forte campagna pubblicitaria sui polimeri dei primi anni 2000 è ancora forte, comunque, molti utenti non distinguono quelle agli ioni di litio e quelle con architettura ai polimeri. Il Litio-polimero si differenzia da altri sistemi di batteria nel tipo di elettrolita utilizzato. Il fattore di rischio maggiore è la volatilità. (intesa come perdita di capacità) Quando è forato, Quando è sovraccaricato Quando è cortocircuitato Le Batterie LiCoO 2 reagiscono rapidamente provocando fumo e causando incendi di grandi dimensioni.

8 LiFePO 4 Sicurezza eccellente: - La più sicura tecnologia al litio esistente oggi - Maggiore tolleranza all utilizzo frequente Alta potenza: - Alta capacità di carica e scarica per migliorare le prestazioni e l'efficienza Maggiore energia utilizzabile : - Ampio S.O.C. (State of Charge) consente una maggiore capacità di utilizzo della batteria Ciclo di vita prolungata : - Lunga durata della batteria sia per cicli profondi e non

9 Vantaggi e limitazioni delle batterie al litio SUPER-B Vantaggi Pesa meno: risparmio fino al 80% del peso Può essere ricaricata completamente in 1 ora È molto più piccola: 1/3 o meno dello spazio Ha una durata di vita più lunga: più di 5 anni invece di 2-3 anni Ha una capacità di auto-scarica bassa, il 10% l'anno Normative: UN38.3, DIRETTIVE 2006/66/EC, IEC 62213, IEC 61960{ed2.0}, IEC x-x Connessioni in serie Fino a 1150V Nessun limite alle connessioni in parallelo BMS interno Svantaggi Alto costo iniziale rispetto alle batterie al piombo

10 Produttività La produttività aumenta perché è necessario meno personale per la manutenzione delle batterie Minori tempi di fermo macchina perché le batterie durano di più Salva spazio, è possible il montaggio in rack Le Batterie possono essere sostituite singolarmente, invece di sostituire interi banchi di batterie

11 Bassa manutenzione Unità completamente sigillata In media oltre 2000 cicli Ricarica più veloce Bassissima auto-scarica

12 Infrastruttura Non sono richiesti requisiti particolari di costruzione della sala batterie per la ricarica Il Design compatto consente un numero superiore di batterie utilizzate Lunga durata, solo il 10% di scarica in 1 anno di stoccaggio Più prestazioni significa meno bisogno di batterie

13 Salute e sicurezza Peso ridotto per il sollevamento Unità totalmente sigillate Ambiente di ricarica sicuro Dilatazione dei tempi fra le manutenzioni

14 Ambiente Nessun Acido utilizzato nel processo di fabbricazione Niente piombo utilizzato nel processo di fabbricazione Nessun ambiente particolare è richiesto per la ricarica Più lunghe aspettative di vita (cycle life) significa che meno batterie devono essere prodotte

15 13.2V / 160Ah (2.1kW LiFePO 4 )

16 Caratteristiche batteria di trazione Lithium Iron Phosphate (LiFePO 4 ) La più sicura tecnologia al lito prodotta oggi Capacità di applicazioni per un utilizzo pesante Contenitore in plastica con rinforzo in fibra di vetro(grfp), Aluminium / PE pannelli laterali a sandwich Terminali con connessioni per 2 cavi da 95mm 2 per ogni terminale Fusibile integrato, 32V / 500A Scarica in 3C (480A) Interfaccia CAN Open per il monitoraggio della batteria Monitoraggio batteria / storico - archiviazione dei dati Bilanciamento delle celle attivo Sistema di equalizzazione nel collegamento in serie Connessioni in serie fino a 1150V DC Contattore Esterno controllato dal BMS (bi-stabile) Sistema di sgancio esterno controllato dal BMS esterno, trasmissione dati via CAN I/O Esterni 6 brevetti in corso

17 Batteria di Trazione Litio ferro fosfato (LiFePO 4 ) La più sicura tecnologia disponibile oggi Maggiore tolleranza all abuso Alta capacità Basso peso Elevato numero di cicli Bassa Manutenzione Sostituibile uno ad uno con batterie al piombo AGM / GEL Alta corrente di scarica, 3C in continuo, 5C impulsivo Può essere ricaricato con normali carica batterie per AGM Ricarica veloce, 1C

18 Caratteristiche Elettriche Tensione nominale (V): Metodo di carica: Fine tensione di carica(v): Tensione di fine carica (V) raccomandata (ciclo di vita): Corrente di carica(a): Corrente di carica (A) raccomandata (ciclo di vita): Fine tensione di scarica (V): Fine tensione di scarica(v) raccomandata (ciclo di vita): Corrente di scarica (A): Corrente di scarica (A) per durata (ciclo di vita): Corrente di scarica impulsiva (A) (10 secondi): Corrente di scarica impulsiva (A) (60 secondi): Prestazione di scarica a 20 C (capacità nominale): Protezione da cortocircuito (fusibile)(a): Bilanciamento (equalizzazione) delle celle attivo Protezione sovra e sottotensione Protezione alla sovra temperatura Relè esterno di sgancio 13.2V DC CCCV 15.4V DC 14.4V DC 160A (1C) 52.8A (C3) 8V DC 10V DC 480A (3C) 52,8A (C3) 1280A (8C) 800A (5C) 160Ah 500A

19 Grafico delle Prestazioni

20 Grafico di Peukert Capacità in funzione del carico

21 Cicli di vita a 23 C all 80% di scarica

22 Condizioni Ambientali Range Temperatura operativa di scarica : Range Temperatura operativa di carica: Temperatura di stoccaggio: Umidità relativa: -20 C < temp < +60 C 0 C < temp < +45 C -20 C < temp < +65 C %, senza condensazione

23 Plastica rinforzata con Fibre di Vetro & costruzione a sandwich in Alluminio PE Peso leggero Durata Resistente al fuoco Estremamente robusto

24 Terminali da 2 x 95mm 2 per cavi collegamento Posizionamento in diagonale 2 cavi per terminale M8 2 x 95mm 2

25 Mega fusibile integrato 500A/32V 480A (3C) in carico continuo

26 CAN Open interfaccia per monitoraggio batteria MICRO connettore Protocollo Standard Cavi dati, connettori, cavi per la dorsale

27 Software di monitoraggio Stato della Batteria

28 Dettagli Batteria

29 Statistiche Batteria

30 Registro eventi della Batteria

31 Equalizzazione attiva Equalizzazione della corrente che si adatta alle necessità delle celle Meno generazione di calore Meno usura delle celle Meno differenze tra le celle

32 Esempio 3 configurazione massimo carico

33 Esempio 6 configurazione massimo carico

34 Esempio 10 fino a 6 batterie in serie, massimo carico

35 Esempio 11 Fino a 1150V, massimo carico, CAN Open

36 Applicazioni Automotive Ambulanze Vigili del Fuoco Macchine della Polizia Camper/Caravan Veicoli di Servizio Rimorchi di lusso per cavalli Veicoli Militari Veicoli per la televisione Marina Utility Motorizzazioni Ibride/elettriche Motorizzazioni completamente elettriche Backup Industria UPS Telecom Off-grid Data centre Grid-Tie UPS Energie rinnovabili Controllo a distanza AGV Miniera

37 Traghetto Tachek Costruzione: Lunghezza: Massimo dislocamento: Auto trasportate: 30 Passeggeri e membri equipaggio: Velocità massima: 1969, Vancouver m (162'6") 807 tonnellate knots Potenza CV: 1,700

38 Tachek Gruppo Carica Batterie/Inverter

39 Tachek Stanza delle Batterie

40 Configurazione futura Stanza delle Batterie

41 Vuoi saperne di più? Visita il nostro sito Oppure contatta Marine Automation Srl Via dei Pescatori, Viareggio (LU) Rappresentante Lazio: Francesco Cartolano Cell: