Analisi comparativa delle tecnologie di raffreddamento per batterie di veicoli ibridi ed elettrici

La gestione termica delle batterie agli ioni di litio rappresenta uno degli aspetti tecnici più critici per garantire sicurezza, prestazioni e durata dei veicoli elettrici e ibridi. Le batterie agli ioni di litio operano in modo ottimale in un intervallo di temperatura compreso tra 15°C e 35°C. Al di fuori di questo intervallo si verificano fenomeni di degrado elettrochimico accelerato, riduzione della capacità e, nei casi più critici, thermal runaway con rischio di incendio. Il presente elaborato analizza e confronta le tre principali tecnologie di raffreddamento delle batterie adottate nei veicoli elettrici e ibridi — raffreddamento ad aria, a liquido e tramite materiali a cambiamento di fase (PCM) — con un approccio fondato sui meccanismi di scambio termico della Fisica Tecnica. Per ciascuna tecnologia vengono analizzati il principio fisico alla base del funzionamento, le caratteristiche costruttive, i vantaggi e gli svantaggi operativi. Il confronto si basa su parametri fisici misurabili quali il coefficiente di scambio termico h, la resistenza termica e l'uniformità di temperatura nel pacco batteria.