Spettroscopia di impedenza elettrochimica di celle Li-ion con unità di misura/sorgente Keysight N6781A

In recent years, lithium-ion cells have experienced widespread adoption due to their advantageous characteristics. However, with prolonged use, their performance tends to degrade, making it crucial to study analytical methods for monitoring their state. One such method is Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), which provides valuable insights into the cell's parameters. This technique involves measuring the cell's impedance and analyzing its variation in the frequency domain as a function of the state of charge or state of health. During this thesis work, MATLAB programs were developed to control the Keysight N6781A source/measurement unit, enabling charging, discharging, internal parameter estimation, and EIS execution on lithium-ion cells. Additionally, measurements were performed on Panasonic NCR18650BL cells, and the results were analyzed in the final chapter.

Negli ultimi anni le celle agli ioni di litio stanno sperimentando una enorme diffusione per via delle loro caratteristiche favorevoli, ma con l'utilizzo prolungato queste tendono a diminuire di prestazioni, è quindi importante studiare metodi di analisi delle celle atti a monitorarne lo stato come il metodo della spettroscopia di impedenza elettrochimica (electrochemical impedance spectroscopy o EIS) grazie al quale è possibile ricavare informazioni sui parametri della cella. Questo metodo consiste nel calcolare l'impedenza della cella e valutarne la variazione nel dominio della frequenza al variare dello stato di carica della cella o del suo stato di salute. Durante il lavoro di tesi sono stati redatti programmi MATLAB per al programmazione della unità di misura/sorgente Keysight N6781A in grado di effettuare la carica, la scarica, la stima di parametri interni e l'esecuzione della EIS su celle agli ioni di litio. Sono state eseguite inoltre misure su celle Panasonic NCR18650BL i quali risultati sono stati valutati nell'ultimo capitolo.