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Le batterie al piombo: efficienza e tipi

Posted in ambiente, auto elettriche, batterie, scooter elettrici by jumpjack on 21 novembre 2015

Ottima e completa disamina dell’effetto Peukert nelle batterie al piombo, a causa del quale hanno efficienza di appena il 60% sugli scooter elettrici, perchè scaricate a 1C o più:

http://bdbatteries.com/peukert.php

Una batteria al piombo “da 100Ah” viene etichettata come “da 100Ah” estraendone una corrente molto piccola, tale da farla scaricare in 20 ore, e pari a 5A; se la corrente viene aumentata a 10A, la batteria non si scaricherà in 10 ore ma, ad esempio, in 8; estraendo 20A non si scaricherà in 5 ore ma magari in 3, e così via, secondo un grafico di questo tipo (che varia un po’ da una batteria all’altra secondo marca, modello e tecnologia):

Si tratta in particolare del grafico per una batteria da 36Ah: si osserva che scaricata a 36A/1C dura mezz’ora, quindi di fatto a 1C fornisce 18Ah, ossia ha un’efficienza del 50%.

 

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Quest’altro link illustra in dettaglio le tecnologie usate per costruire le batteria al piombo:

  • Flooded Valve Regulated Lead Acid Batteries (VRLA) – da evitare su scooter elettrici, devono essere rabboccate con acqua distillata
  • Gelled Electrolyte Lead Acid Battery (GEL) – molto usate sugli scooter elettrici
  • Absorbed Glass Mat Battery Construction (AGM) – le più efficienti e durature… e costose

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Qui invece ho scoperto un effetto che non conoscevo: la sotto-ricarica delle batterie al piombo.

Se nel caricare una batteria al piombo non si arriva a riempirla al 100%, il solfato di piombo (PbSO4) che si era formato durante lo scaricamento rimane in parte depositato sugli elettrodi invece di ritrasformarsi in Piombo (Pb) e acido solforico (H2SO4); riscaricando la batteria e poi ripetendo sotto-ricariche più volte, il solfato che non viene ri-disciolto finisce per indurirsi, cosicchè quando alla fine si prova a ricaricare la batteria al 100%, il solfato non si scioglie più, quindi di fatto non è più possibile rimettere nella batteria il 100% della carica: si ha quindi una perdita di capacità.

Col tempo una perdita di capacità si avrebbe comunque, ma per altri motivi; questo è un fattore di invecchiamento in più, che può essere evitato con un uso corretto.

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Tutto sui metodi di ricarica delle batterie al piombo

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Altro effetto mai sentito prima: “coup-de-fouet”  (“colpo di frusta”) [1]

E’ un improvviso, lieve e breve ma inaspettato calo di tensione durante la scarica; il fenomeno si aggrava con gli anni, e si moltiplica su batterie a tensioni più alte di 12V, e può far “credere” all’elettronica che la batteria sia ormai scarica, anche se poco dopo la tensione risale al livello “giusto”.

Non si conoscono le cause del fenomeno.

(1) – IMPORTANT CONSIDERATIONS WHEN REDUCING THE RUN-TIMES
OF VRLA UPS BATTERIES – Mike Nispel

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