CVA, Podium e Politecnico di Torino insieme per dare una seconda vita alle batterie usate

5 April 2022

Pont-Saint-Martin, 5 Aprile 2022 – “Applicazione di batterie second life per l’accumulo di energia in impianti da fonte rinnovabile – Bess-2L” è il progetto finanziato nell’ambito del Programma investimenti per la crescita e l’occupazione 2014/20 FESR della regione Valle d’Aosta
 
Dare una seconda vita alle batterie usate del settore automobilistico, ma anche progettare dei sistemi di accumulo dell’energia rinnovabile. Si chiama “Applicazione di batterie second life per l’accumulo di energia in impianti da fonte rinnovabile – Bess-2L”, il progetto finanziato nell’ambito del Programma investimenti per la crescita e l’occupazione 2014/20 FESR della regione Valle d’Aosta che ha preso avvio con la firma del documento di kick-off tra CVA S.p.A., Podium Advanced Technologies e Politecnico di Torino.

“I sistemi di storage sono fondamentali per il futuro dell’energia rinnovabile” – spiega il Prof. Andrea Tonoli del Politecnico di Torino – “Il loro ruolo è immagazzinare l’elettricità e renderla disponibile quando c’è maggiore necessità, fungendo da bilancia tra domanda e offerta e contribuendo a stabilizzare la rete”. Le batterie sono oggi tra i sistemi di storage più diffusi – escludendo il pompaggio idroelettrico – e stanno attraversando una vera e propria rivoluzione tecnologica.

“La ricerca interessa sia i materiali sia le soluzioni tecnologiche di controllo ed integrazione delle batterie” – chiarisce Francesco Monti amministratore delegato di Podium Advanced Technologies – “l’obiettivo da perseguire è quello di raggiungere una maggiore efficienza tecnologica anche attraverso il riutilizzo di batterie second-life con costi più bassi e un approccio mirato ad ottenere un prodotto sempre più sostenibile”.

Il progetto potrà contare su un contributo di 829.578,49 Euro a fronte di un investimento complessivo di 1.156.645,75 Euro. Nei prossimi due anni i partner di BESS-2L studieranno come riutilizzare batterie usate provenienti dal settore automobilistico in ambiente stazionario, verificheranno la possibilità di gestire tramite il sistema di monitoraggio e gestione (BMS) moduli di batterie provenienti da unità di accumulo differenti, definiranno i criteri per classificare e individuare le batterie second life, studieranno le logiche di gestione dei flussi energetici per l’ottimizzazione dei rendimenti degli impianti Fonti Rinnovabili Non Programmabili (FRNP) e valuteranno i benefici e future applicazioni della tecnologia sviluppata.

“Lo stoccaggio energetico stazionario è una sfida per tutti i produttori di energia da fonti rinnovabili” – spiega Enrico De Girolamo, direttore generale di CVA – questo progetto consentirà a CVA di sviluppare conoscenze e know-how che saranno fondamentali nei prossimi anni”.

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Assembly process

Sorting, Testing and Stacking Cylindrical
- Fully automated station
- 100% cells state of health testing (including open circuit voltage, resistance/AC impedance, temperature
- Stations able to handle module up to 1200 mm length
- Different cooling strategies can be handled within this station
- Similar capacity cells can be sorted and included in a module
- Fast and tack-free led lamp curing
- Accurate pressing operation
Sorting, Testing and Stacking Cylindrical
Sorting, Testing and Stacking Prismatic and Pouch
- Fully automated station
- 100% cells state of health testing (including open circuit voltage, resistance/AC impedance, temperature
- Stations can handle different cell dimensions and different thermal extraction strategies
- Accurate pressing operation
Sorting, Testing and Stacking Prismatic and Pouch
Bus Bar Laser Welding
- Cutting edge laser beam technology that guarantees robust joints for several type of busbar connections
- Possibility to weld challenging reflective materials such as CU, Al and dissimiral combination of materials
- Internal development of welding parameters
- Extensive quality control such as weld penetration in process monitoring and resistivity checks
- Stations can handle module up to 1200 mm length and 600 mm width
Bus Bar Laser Welding
Ultrasonic wire bonding
- Fully automatic station
- Wire bonding with the highest axis accuracy
- Continuous real time monitoring of wire condition and process
- Integrated quality control
Ultrasonic wire bonding
Pack assembly stations
- Stations equipped with manual assistors and process dedicated tools to allow assembly teams to work in perfect ergonomic and safe conditions
- Stations equipped with torque monitored tools
- Control tracking system to verify process completion and quality monitoring
- Junction box assembly and quality control
- Controlled sealing application completed after functional test
Pack assembly stations
EOL Testing
- Battery module and pack functional tests
- BMS firmware and software flashing
- Pack cooling system integrity test
EOL Testing

Main features

  • Safety: BMS Design compliant for ISO 26262
  • Scalable slave-master architecture, handles systems
    up to 1.000 V
  • Cell dissipative balancing

Functionalities

  • Real time monitoring cells & components voltage
    and temperatures
  • Advanced algorithms for SOC/SOH estimation
  • Advanced SOP estimation with realtime cell
    thermoelectrical models
  • Electromechanical components feedback monitoring
    and degradation estimation (fuses, contactors)
  • Control and monitoring of the thermal management system
  • Sensing of current, water leak, internal humidity, etc
  • Ground fault monitoring of grounded or ungrounded systems

Services related to BMS

  • Testing and modelling of battery cells
    and systems
  • Experimental characterization of cells
    for accurate state estimation algorithms
    (e.g., SOC, SOE, SOH, SOP)
  • BMS hardware and software development
    for specific applications
  • Prototyping of high-performance
    battery systems
  • Consulting in the field of battery systems

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