Corso di Formazione Permanente Traiettorie tecnologiche per batterie nella green mobility

^{Questo corso è progettato, ed erogato, nell'ambito del catalogo di offerta "Lifelong Learning Initiatives" del Progetto PNRR Ecosistema dell'Innovazione "NODES - Nord Ovest Digitale E Sostenibile".  Le materie trattate sono state valutate come capaci di produrre un impatto considerevole in termini di territori e sistemi industriali intercettati e genera la possibilità di accrescere la capacità di condivisione di competenze creando un network di valore sul territorio.}

Obiettivi Formativi

La transizione verso un'Europa “climate neutral” richiede fondamentali cambiamenti nel modo in cui generiamo e utilizziamo l'energia. In questo contesto le batterie rivestono un ruolo chiave: se potranno essere rese contemporaneamente più sostenibili, sicure, ad altissime prestazioni e più economiche, saranno tra i principali abilitatori per il raggiungimento di molti e importanti SDGs delle Nazioni Unite (obiettivi di sviluppo sostenibile), quali:

• promuovere il passaggio verso una mobilità sostenibile e intelligente;
• fornire energia pulita, economica e sicura;
• e mobilitare l'industria per un'economia pulita e circolare.

Per le imprese e i tecnici impegnati nella progettazione di sistemi e componenti per la mobilità elettrica, la batteria non può più essere considerata come una black-box, bensì come un sistema complesso, che richiede quindi un approccio multidisciplinare per considerare tutti gli aspetti fondamentali che ne determinano le prestazioni, la sicurezza, gli impatti sull’ambiente e i costi, anche in relazione al prodotto e all’applicazione specifica in cui la batteria è inserita per le sue funzioni di accumulo di energia, con un particolare focus sulla circolarità del ciclo vita.

Per approfondire ciascuno dei vari elementi disciplinari, il corso prevede 13 giornate part-time dedicate ad approfondire le tematiche legate alle batterie, che partendo dalla chimica ne analizza gli aspetti normativi, la sostenibilità, di sicurezza e di omologazione in ambito europeo.

Il corso sarà focalizzato sulla mobilità elettrica in generale, con particolare attenzione al mondo automotive che, in questo momento storico, vede la maggiore richiesta di informazioni per i diversi sotto-sistemi e relative standardizzazioni.

La parte iniziale fornirà una formazione approfondita dell’elettrochimica delle batterie per trazione e storage, con possibilità di analizzare aspetti di realizzazione delle celle elettrochimiche connessi all'utilizzo delle stesse e alla realizzazione, ed ingegnerizzazione, di moduli o pacchi batteria.

Verranno introdotti i concetti base di elettrochimica al fine di comprendere la natura delle limitazioni operative delle celle, attraverso l’analisi degli elementi costitutivi e saranno esaminate le attuali tecniche per la produzione di celle elettrochimiche a base litio e per la loro messa in servizio.

Non meno importanti sono gli aspetti di riciclo e second-use delle celle che verranno trattati per mostrare un possibile ciclo chiuso (rigenerazione e recycle) fondamentale, anche per il second-life delle batterie automotive.

Saranno quindi presentati gli elementi costitutivi dei moduli e pacchi batteria, la loro struttura interna, anche in ottica sicurezza, per consentire la definizione e il dimensionamento del Battery Management System (BMS) e del Battery Thermal Managment System (BTMS), considerando sia le limitazioni connesse alla chimica che le specifiche elettriche delle diverse applicazioni. Saranno inoltre approfonditi i diversi sistemi di BTMS attualmente in uso.

Verranno approfondite le caratteristiche elettriche e termiche delle celle e dei moduli, con particolare riferimento alle tecniche di saldatura e alle interconnessioni tra celle e moduli, anche dal punto di vista di modellazione.

Gli aspetti di sicurezza e il thermal runaway, principale elemento di rischio nelle celle al litio attualmente in uso, saranno oggetto di lezioni dedicate così come la tematica del bilanciamento delle celle e le normative di sicurezza connesse. Saranno anche trattate sia le problematiche di sicurezza strutturale, con particolare riferimento alle normative automotive, in particolare per il testing ed all’omologazione dei moduli e delle batterie.

Saranno quindi analizzati gli aspetti di ricarica e gestione del pacco batterie da parte del battery charger (onboard e offboard) soprattutto nell’ottica di individuare le limitazioni e i vincoli che i sistemi di ricarica (e di uso) delle batterie impongono nella progettazione della batteria stessa (fast charging, ultrafast charging e Vehicle-to-Grid V2G).

Infine, la batteria del futuro dovrà essere progettata tenendo conto dei concetti di sostenibilità ed economia circolare, compresa la valutazione del ciclo di vita (Life Cycle Assessment e Life Cycle Cost). I processi di approvvigionamento, lavorazione, produzione e assemblaggio dei materiali dovranno essere modificati non soltanto per adattarsi alle nuove sostanze chimiche ma anche seguire approcci innovativi per consentire il raggiungimento dei requisiti di rigenerazione e riutilizzo efficienti, nonchè il soddisfacimento degli obiettivi di Carbon Footprint previsti dalla nuova EU Battery Regulation. 

Destinatari

Il corso è aperto a massimo 15 iscritti e le lezioni si terranno in blocchi pomeridiani di 4 ore, 2 volte alla settimana.

Il corso si terrà il pomeriggio in modo da dare possibilità al partecipante lavoratore di raggiungere la sede e rientrare anche in giornata nella propria sede di lavoro.

Il corso è rivolto a specialisti nella progettazione di prodotti e tecnologie per le diverse tipologie di mobilità elettrica e, in generale, per chi necessita di una conoscenza approfondita del sistema “batteria” e “pacchi di batteria” e per chi di queste ultime deve progettarne l’impiego.

Il corso è pensato per studi di ingegneria e imprese di ogni dimensione nei settori automotive, ferroviario, navale, energia, oltre che di produzione di veicoli elettrici industriali che adottino batterie di accumulatori elettrochimici.

Calendario