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In the new millennium, the urgency of a transition to a sustainable development combined with the increased global energy demand has given a decisive push to the technological research in the renewable energy sector aiming towards decarbonization.
One of the most affected fields by the energy transition is the automotive industry, which is increasingly moving towards electric mobility replacing internal combustion engines (which still dominate the market). Several manufacturers switched to electric power in their vehicles, either fully with BEVs (Battery Electric Vehicles) or hybridly with PHEVs (Plug-in Hybrid Electric Vehicles) and HEVs (Hybrid Electric Vehicles).
In addition to the engine itself, the electrical system for road vehicles also includes a battery pack. The architecture of a battery pack for BEVs, PHEVs, and HEVs is based on the integration of electrochemical cells organized into modules, which are configured to meet the power and energy requirements of the vehicle's technical specifications. To improve the quality of the battery pack in terms of performance, safety, and longevity, the implementation of a BTMS (Battery Thermal Management System) is important. A battery pack's temperature management system is necessary to prevent phenomena such as the "Thermal runaway" and to preserve the useful life of the components. The BTMS balances the temperature of every cell in the various modules thanks to a suitable cooling system, which is designed to be flexible enough to allow the BTMS to operate freely.
Of all the different types of electrochemical cells on the market, lithium-ion batteries have so far proven to be the best solution for the automotive industry. Compared to other available technologies, lithium ions enable the production of small-sized batteries that feature high energy density and long cycle life, as well as low self-discharge and low maintenance requirements. Among all lithium-ion cells, LiFePO4 cells exhibit superior safety and cost-effectiveness characteristics. Compared to NCA (Nickel Cobalt Aluminum) and NMC (Nickel Manganese Cobalt) cells used in high-performance BEVs, Lithium Iron Phosphate batteries are less sensitive to temperature variations despite their lower energy density. The optimal temperature window for lithium-ion cell operation typically ranges between 15°C and 35°C; at lower temperatures, charge and discharge efficiency is lower, while at higher temperatures, degradation is possible, resulting in permanent damage. The BTMS, therefore, allows the battery pack modules to operate in the optimal temperature range by actively or passively cooling (or heating) the cells.

Nel nuovo millennio, l'urgenza di una transizione verso lo sviluppo sostenibile combinata con l'incremento del fabbisogno energetico globale ha impresso una spinta decisiva alla decarbonizzazione e alla ricerca tecnologica nel settore delle energie rinnovabili.
Uno dei settori maggiormente interessati dalla transizione energetica è il settore dell'industria automobilistica, che sta sempre più proseguendo nella direzione della mobilità elettrica in sfavore dei motori termici (che ancora popolano il mercato in maggioranza). Diverse case costruttrici sono passate all’implementazione di potenza elettrica nelle auto di propria produzione, sia in modo totale con i BEV (Battery Electric Vehicles) o in modo ibrido con i PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicles) e gli HEV (Hybrid Electric Vehicles).
Oltre al motore in sè, nel sistema elettrico per auto stradali è presente e necessario il pacco batterie. L'architettura di un pacco batterie per BEV, PHEV ed HEV si basa sull'integrazione di celle elettrochimiche organizzate in moduli, che sono configurati in modo tale da garantire i requisiti di potenza ed energia della specifica tecnica del veicolo. Per migliorare la qualità del pacco batterie in termini di performance, sicurezza e durabilità è importante l'implementazione del BTMS (Battery Thermal Management System). Il sistema di gestione della temperatura del pacco batterie è infatti necessario per prevenire fenomeni come il "Thermal runaway" e per preservare la vita utile dei componenti; tramite il BTMS si bilancia la temperatura di tutte le celle nei vari moduli grazie ad un opportuno sistema di raffreddamento, che viene progettato in modo da essere flessibile per lasciar operare liberamente il BTMS stesso.
Tra tutti i diversi tipi di celle elettrochimiche in commercio, le batterie a ioni di litio hanno finora dimostrato essere la soluzione migliore per l'industria automobilistica. Rispetto alle altre tecnologie disponibili, gli ioni di litio permettono la produzione di batterie dalle dimensioni ridotte che presentano una elevata densità energetica e una elevata durata in termini di cicli di vita, oltre ad avere una bassa autoscarica e una bassa necessità di manutenzione. Tra tutte le celle a ioni di litio, le meno problematiche in termini di sicurezza e costo di produzione sono le $LiFePO_4$. Rispetto alle celle NCA (Nichel Cobalto Alluminio) e alle celle NMC (Nichel Manganese Cobalto) che vengono impiegate nei BEV ad alte prestazioni, le batterie Litio Ferro Fosfato presentano una minore sensibilità alle variazioni di temperatura a fronte di una minore densità energetica. La finestra di temperatura ottimale per il funzionamento delle celle a ioni di litio spazia tipicamente tra i 15\,°C e i 35\,°C; per temperature inferiori l'efficienza di carica e di scarica risulta minore, mentre per temperature superiori è possibile la degradazione con conseguente danno permanente. Il BTMS, quindi, consente ai moduli del pacco batterie di lavorare nell’intervallo di temperatura ottimale raffreddando (o riscaldando) le celle in modo attivo o passivo.