Batterie al litio a stato solido

Ultimamente si sente parecchio parlare di batterie al litio a stato solido, e di svariati milioni di dollari investiti da varie aziende sulla loro ricerca e sviluppo; queste batterie occuperebbero infatti metà spazio (e metà peso) di quelle attuali, scatenando quindi una vera rivoluzione nella mobilità elettrica, quanto lo ha fatto l’introduzione delle Li-NCM da 250 Wh/kg al posto delle LiFePO4 da 100 Wh/kg.

Ecco un interessante grafico riassuntivo delle capacità gravimetriche e volumetriche di varie tecnologie  attualmente esistenti (a livello di cella; dentro una batteria le densità diminuiscono per la presenza di separatori, condizionatori, elettronica,…):

Fonte: https://www.researchgate.net/publication/320425585

Ecco una ricerca recentissima (2018) che descrive molto tecnicamente come sono fatte e funzionano (o funzioneranno) le  batterie al litio a elettrolita solido (Solid State Electrolite – SSE, o Solid State Battery – SSB), di cui esistono molteplici varianti, ma per ora tutte soltanto a livello di laboratorio: A Brief Review of Current Lithium Ion Battery Technology and Potential Solid State Battery Technologies – Andrew Ulvestad

Le uniche fuori dal laboratorio sono installate sulle auto elettriche Bollorè, ma hanno la densità gravimetrica delle LiFePO4 (100 Wh/kg) e devono lavorare a 80 °C.

La ricerca non parla però della nuova tecnologia inventata dal prof. Goodenough, inventore delle batterie al litio 30 anni fa, che ora (nel 2017), alla tenera età di 94 anni, le ha “perfezionate” inventando quelle a elettrolita solido vetroso.

In genere se una tecnologia per le batterie funziona, ci vuole una decina d’anni perchè arrivi sul mercato delle auto elettriche, forse qualcuno in meno perchè arrivi sui modellini telecomandati, più sacrificabili, e sui cellulari, perchè tanto la gente li comprerebbe anche se funzionassero a nitroglicerina…

Quindi non resta che aspettare, e intanto ringraziare questo simpatico vecchietto se la rivoluzione della mobilità elettrica è diventata possibile.

Prof. Goodenough

 

 

Tensioni di massima e minima carica batterie al litio

Ho trovato in rete dell’insolito e inaspettato materiale che mi ha permesso di aggiornare un vecchio post sulle tensioni tipiche di cella; “insolito e inaspettato” perchè il materiale è frutto di esperimenti dannosi e pericolosi effettuati su celle al litio, caricandole e scaricandole oltre le soglie-limite. Soglie che peraltro sono molto discusse in rete, e apparentemente soggettive.

Questi esperimenti oltre-limite sembrano finalmente gettare un po’ di luce sulla faccenda.

La fonte dei grafici originale è https://www.powerstream.com/lithium-phosphate-charge-voltage.htm , ma non il linko il sito perchè contiene informazioni pericolose.

LiFePO4

Nel primo grafico (LiFePO4) si vede che caricare una cella a 3.1V (curva in basso a sinistra) comporta un incremento minimo di energia (4-5%), quindi si può supporre che 3.0V sia ragionevolmente la tensione minima oltre la quale è inutile  scendere, per non danneggiare la cella; analogamente, caricando oltre i 4.16V “tipici”, si ha un incremento minimo di carica, ma si stressa la cella riducendone la vita utile.

Per una cella LiFePO4, quindi, l’intervallo di sicurezza (Safe Operating Area) può essere individuato fra 3.0 e 3.25V.

 

li-ion/LiPO/LiCoO2/NCM/NMC

Da osservazioni analoghe sul secondo grafico si può dedurre che per le li-ion/LiPO/LiCoO2/NCM l’intervallo di sicurezza (Safe Operating Area) può essere individuato fra 3.4V e 4.16V; notare che questo secondo tipo di cella è molto più sensibile alle tensioni errate, che possono portare a incendi ed esplosioni.

In caso di carico

Tutti questi valori sono validi in assenza di carico; con un carico applicato, bisogna tener conto che più alta è la corrente erogata, maggiore è l’abbassamento di tensione, che quindi può scendere sotto la soglia di sicurezza anche se a riposo la tensione ben più alta; utilizzare quindi la cella solo finchè a riposo si trova nella SOA garantisce che, anche sotto carico, la tensione non scenda sotto i livelli critici.

 

Tabella delle tensioni

Segue una tabella coi valori dedotti, oltre che dai suddetti grafici, anche da altre fonti:

	Tensione danneggiamento	Tensione minima utile	Tensione nominale	Tensione batteria carica	Tensione di ricarica
Li-Ion/LiPo	3,0	3,4	3,6	4,16	4,20
NMC/NCM	3,0	3,4	3,7	4,16	4,20
LiFePO4	2,8	3,0	3,3	3,6	3,65

Da notare che:

• li-ion/LiPO e NMC/NCM usano chimica simile a base di cobalto, quindi hanno all’incirca le stesse tensioni, ma le NCM/NMC sono intrinsecamente più sicure perchè vanno più difficilmente in fuga termica (incendio o esplosione) in caso di abuso, rispetto alle LiPO.
• La tensione di ricarica NON coincide con la tensione di batteria carica: dopo la fine della carica, infatti, la tensione si abbassa di qualche puto decimale anche senza essere usata, assestandosi sulla tensione nominale.

Collegamento di un CellLog8S/8m ad Arduino o a ESP8266

L’utente pa.hioficr sul forum https://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=14&t=20142 ha scoperto che è possibile leggere in tempo reale i dati di log di un CellLog (sia 8S con memoria che 8S senza memoria) semplicemente “agganciandosi” al pin TX dell’Atmel montato sul CellLog.

Questo significa che invece di spendere 40-50 euro per comprare un CellLog8S con memoria e infilarlo nel sottosella per poi aspettare di arrivare a casa per scaricare i dati letti, è in linea di principio possibile collegare al CellLog8M da 15 euro un ESP8266 da 8 euro che tramite Wifi invia dati a uno smartphone che li mostra in tempo reale sullo schermo durante la marcia; probabilmente è anche possibile scrivere un SW che legge i dati da più di un celllog contemporaneamente, sfruttando l’emulatore di porte seriali.

Questo è lo schema elettrico originale dell’autore:

 

Questa è una sua successiva modifica per implementare anche avvio del logging e reset del CellLog:

Di seguito la spiegazione del funzionamento che ho dedotto io dallo schema, inserita anche nella seconda edizione del mio libro “Guida alla costruzione di una batteria al litio per mezzi elettrici”, di imminente pubblicazione:

 

8.1.2. Materiale occorrente

Q1 = 2n3906 o altro PNP
R1 = R4 = R6 = R7 = 220 ohm
R2 = R5 = 330 ohm
R3 = 4700 ohm
U1 = U2 = optocoupler/fotoaccoppiatore a 2 canali, 5V, 8 pin, uscita a fototransistor di tipo NPN (es. Vishay ILD615, Fairchild MCT61, Isocom ISP827,… )

8.1.3. Spiegazione del funzionamento

Il circuito può essere suddiviso in 4 parti: le prime due ricevono dati dal CellLog tramite il primo fotoaccoppiatore e li inviano al microcontrollore esterno; le altre due ricevono invece dati dal microcontrollore e li inviano al CellLog tramite il secondo fotoaccoppiatore.

8.1.3.1. Rilevamento accensione

In Figura 127 è riportata la parte dedicata al rilevamento dell’accensione; notare che nella figura il transistor è stato capovolto rispetto allo schema originale reperito su internet, per renderlo coerente con la notazione standard di avere la corrente che scorre dall’alto verso il basso; inoltre lo schema è stato semplificato e ripulito, per facilitarne la comprensione, lasciando però inalterati i collegamenti e i componenti.

Il microcontrollore (MCU) è programmato per leggere sul pin MCU_CL8.1_DETECT lo stato del CellLog: quando il pin è “basso” (0V), vuol dire che il CellLog è acceso; normalmente questo pin è invece a 5V perché connesso all’alimentazione dell’MCU tramite R5 (che serve a limitare a 15mA la corrente Collettore-Emettitore quando il transistor è in conduzione); quando però il CellLog viene acceso, i suoi 5V arrivano, tramite la resistenza R4 (che limita la corrente a 23 mA) sul pin 4, e mettono in conduzione il fotodiodo 3-4, che mette a sua volta in conduzione il fototransistor 5-6, che mette a massa il pin MCU_CL8.1_DETECT.

Figura 127 – Rilevamento accensione

8.1.3.2. Lettura dati

Dobbiamo far “riflettere” sul piedino RX del microcontrollore esterno lo stato del pin TX del CellLog, tramite il fotoaccoppiatore; per farlo, usiamo il pin TX del CellLog per controllare la base di un transistor collegato all’ingresso del fotoaccoppiatore; il transistor serve a far sì che basti prelevare dal CellLog una piccolissima corrente (1 mA grazie a R3 da 4300 ohm) per attivare il fotodiodo, che richiede invece alcune decine di mA; in pratica è un transistor di disaccoppiamento, che cioè rende indipendenti gli assorbimenti di corrente di CellLog e fotoaccoppiatore.

Figura 128 – Circuito TX-RX con transistor PNP o NPN

Il progettista ha scelto di usare un transistor di tipo PNP, che viene acceso da una tensione di base negativa rispetto all’emettitore; l’emettitore va quindi collegato stabilmente alla tensione di alimentazione 5V, in modo che il transistor entri in conduzione quando TX va a 0V. Quando questo accade, succederà quanto segue, in sequenza:

1. Q1 si accenderà
2. Passerà una corrente nel fotodiodo 1-2
3. Si accenderà il fototransistor 7-8

Dobbiamo ora fare in modo che tutto ciò risulti in una tensione di 0V sul piedino RX del microcontrollore esterno, corrispondente al piedino 8 del primo fotoaccoppiatore, che è il collettore del fototransistor di uscita; per farlo, dobbiamo fare in modo che il piedino 8 si trovi normalmente a 5V, e venga portato a 0V solo quando si accende il fototransistor 7-8; bisogna quindi tenere il pin 8 costantemente collegato ai 5V del microcontrollore esterno, e il pin 7 alla sua massa; in questo modo, l’accensione del fototransistor 7-8, che avviene quando TX del CellLog va a 0, collegherà il pin 8 a massa tramite il 7, cioè metterà RX del microcontrollore esrerno a 0, riflettendo così esattamente lo stato del pin TX del CellLog.

Se non dovessimo avere disponibile un transistor PNP ma solo un NPN, occorrerà invertire la logica del circuito.

8.1.3.3. Reset
Il “cervello” del CellLog, un microcontrollore ATMEL, è dotato di un piedino di reset, che possiamo controllare tramite il nostro microcontrollore esterno; per farlo, al pin di reset colleghiamo il collettore del fototransistor 5-6 del secondo fotoaccoppiatore (pin 5); controlliamo questo fototransistor tramite il rispettivo fotodiodo 3-4, collegato al pin MCU_CL8.1_RESET del nostro microcontrollore esterno; basterà quindi mettere alto questo pin per mettere in conduzione il fotodiodo e il fototransistor e quindi resettare il CellLog.

8.1.3.4. Avvio log
Per far partire il logging è necessario premere per 3 secondi il pulsante 2 del CellLog (SW2); possiamo farlo fare al nostro microcontrollore esterno collegando l’interruttore in parallelo a un’uscita del secondo fotoaccoppiatore: quando sull’ingresso ci sarà una tensione di 5V (impostata via software), il fototransistor di uscita entrerà in conduzione chiudendo l’interruttore e avviando così il logging.

Conversione Ecojumbo da piombo a litio

Terminato l’esperimento con le batterie al piombo trovate sull’Ecojumbo comprato usato d’occasione, è tempo di dire addio una volta per tutte al pesantissimo e poco longevo piombo per passare al litio.

A casa ho ben 4 batterie al litio “e mezzo”:

1) LiFePo4 Ecoitalmotor da 18 Ah

2) LiFePo4 autocostruita da 15 Ah, headway-based, in riparazione

3) 2xLi-ion ex-Zem da 24 Ah

3.5) 16 celle Winston LiFePO4 da 40Ah, di cui 5 o 6 “cotte” e quindi da buttare.

In attesa che mi arrivino i pezzi per aggiustare la mia LiFePO4 autocostruita e di mettere da parte abbastanza soldi per comprare altre 5 o 6 celle Winston per completare la batteria da 40 Ah, mi do, tanto per cambiare, alla sperimentazione… 🙂

Per due giorni, a causa del cedimento della batteria al piombo, sono andato in giro con una batteria li-ion ESTERNA appoggiata sulla pedana laterale dello scooter, collegata in parallelo a quella al piombo mezza scarica e a quella LiFePO4 nel sottosella, col risultato che la batteria aggiuntiva aggiuntiva supplisce alla quasi-mancanza di quella al piombo permettendomi di fare i canonici 10+10 km giornalieri casa-lavoro con buone prestazioni.

Però, dalle misure prese dall’esterno dello scooter, mi sembra di capire che forse le mie valigette al litio potrebbero entrare nella pancia dell’Ecojumbo al posto delle batterie al piombo.

L’Estrazione delle batterie al piombo

Il problema è che è un mese o più che cerco di accedere alle batterie al piombo togliendo le plastiche, ma nonostante abbia tolto oltre quaranta viti allo scooter, le batterie sono irraggiungibili! Da un mese vado in giro con 30 viti in meno (almeno 10 le ho rimesse…), e lo scooter non si è ancora mai smontato in viaggio… tranne una  volta che mi si è staccato lo scudo anteriore, ma per colpa mia che all’ultimo smontaggio avevo dimenticato di rimettere due  viti..

Così mi sono messo di punta a cercare un modo per smontare il “copriserbatoio”, cioè quel pezzo di plastica tra manubrio e sellino.

E’ stato un incubo!

Ci sono ben sette viti fissate dall’interno, quindi completamente invisibili da fuori, che tengono in sede quel pezzo! Due di esse sono nascoste dietro i fari; una è nascosta dietro il palo di ferro della forcella. Altre 4 sono nascoste sui fianchi.

Questo scooter sembra in-smontabile!

Così, sono passato alle maniere forti, rudi e selvagge: dremel, tronchesi, seghetto e tenaglie: ho ritagliato tutto intorno a 5 delle 7 viti la plastica che le regge… così non ho dovuto svitarle: sono rimaste saldamente avvitate… ma a un quadratino di plastica di  1 cm! 🙂 Le ultime 2, nei fianchi, sono riuscito a svitarle usando un cacciavite corto e largo.

Tolte queste, rimangono, a fissare il pezzo, solo le due viti che reggono il sellino… ma quelle sono sempre le prime ad andarsene quando lavoro allo scooter! 🙂

Tolte quindi finalmente tutte le viti… il pezzo ancora non si leva!! E’ saldamente di fissato tramite clip e bordi ricurvi al resto delle plastiche. Ma sfruttando l’elasticità delle plastiche allentate e qualche bella torsione, pressione e strattone, alla fine sono riuscito a estrarre il malefico coperchio in plastica.

Ma non è ancora sufficiente: questo mi ha dato accesso solo alla batteria 1, la più alta, e alla centralina. La batteria poggia su una piastra di ferro saldata al telaio, la centralina è avvitata a due stecche di ferro saldate al telaio.

“Naturalmente” alcune delle saldature sono irraggiungibili tramite frullino, quindi ho dovuto letteralmente distruggerle a suon di dremel, cacciavitate e martellate. Alla fine, l’accesso alle 4 batterie sottostante era libero!

Ma niente da fare: non c’è verso di estrarle! Sono troppo larghe!

L’unico modo per estrarre le batterie al piombo dell’ecojumbo 5000, quindi, è:

1. svitare e staccare dal vano batterie i morsetti di potenza
2. spostare i morsetti in modo da lasciare completamente visibile la batteria 5, la più vicina alla ruota posteriore
3. scollegare/svitare i cavi delle batterie
4. estrarre la batteria 5
5. far scorrere le batterie una alla  volta verso il “buco” lasciato dalla 5 ed estrarre tre batterie
6. La batteria 1, quella vicina al manubrio, si può invece estrarre solo smontando il “copriserbatoio” come descritto prima.

L’inserimento delle valigette al litio Zem-Ecoitalmotor

Una volta eliminate batterie, centralina e supporti, resta il vano vuoto, ma sormontato da due staffe a U rovesciata, che servono sia a dare solidità torsionale al telaio che a sorreggere il sellino e il sottosella, quindi non si possono togliere.

Questo rende un po’ complicato inserire le valigette al litio Zem-Ecoitalmotor, ma non impossibile; premessa indispensabile è segare via zampe e rotelle; questo permette di collocare nella pancia due batterie sdraiate, spinte verso il posteriore dello scooter, ma solo con manico e morsetto rivolti verso l’anteriore dello scooter: le maniglie impediscono infatti di posizionarle in senso opposto, che sarebbe più comodo perchè porterebbe nel sottosella i connettori. La presenza della maniglia impedisce anche la collocazione di una terza batteria in verticale nella parte anteriore della pancia, che così non c’entra per uno o due centimetri.

Complessivamente, la pancia dell’Ecojumbo 5000 è in grado di ospitare, senza manico e rotelle, 3 batterie li-ion (24 Ah della Zem) oppure LiFePo4 (18 Ah della EcoItalMotor), per un totale di 72 o 54Ah (90 e 70 km reali); purtroppo non è possibile metterne 4, anche se la larghezza del vano batterie lo consentirebbe, perchè i tubi del telaio sopra il vano formano una strettoia che portano la larghezza utile a 15cm, mentre ne servono 16 per ospitare due batterie.

Le batterie a valigetta sono visibili in questa foto, accanto a un Ecoitalmotor Geco-50 da 1500w:

Volendo, però, è possibile collocare, come ho fatto io, una batteria nel sottosella, ma occorre segare via una parte del fondo, e collocare la batteria tra vano batterie e ruote; tenderà ad andare a poggiarsi sul forcellone posteriore, ma sarebbe meglio evitarlo per evitare inutili scossoni alla batteria; eventualmente si può pensare ad aggiungere un sostegno al sottosella bucato.

Sottosella integro; per poter inserire una valigetta Zem, occorre tagliare via buona parte del fondo.

Dimensioni vano batterie Ecojumbo: 67 x 21 x 21 cm (67 x 21 x 39.5 senza batteria superiore e centralina)

Una volta collocate le due batterie sdraiate nella pancia, ho riposizionato, per ora temporaneamente, la centralina, praticamente poco più che appoggiata al telaio, e mantenuta ferma da una cinghia elastica che serviva in origine a tenere in sede la batteria.

Sempre temporaneamente, ho collegato in parallelo le due batterie a un cavo unico, che userò sia per caricarle che per collegarle allo scooter; nel vano batterie avanza spazio sufficiente per due caricabatterie, ma devo ancora decidere se metterceli effettivamente, oppure lasciarli esterni “volanti”, perchè temo che, non essendo progettati per viaggiare, le vibrazioni stradali e l’umidità li distruggerebbero presto.

Ho infine collegato allo scooter due connettori Anderson, uno per le li-ion e uno per la LiFePO4; dovrei metterci anche il diodo di separazione, perchà una LiFePO4 appena caricata è a 73 volt e una li-ion a 67.2, ma non è una cosa urgente, perchè dopo un po’ la LiFePO4 carica si stabilizza a 66-67 volt; però prima o poi ce lo dovrò mettere… come prima o poi dovrò aggiustare l’altra batteria, costruire quella da 40 Ah, montare una colonnina di ricarica nel posto auto,….

Prima o poi farò  tante cose. 🙂

Ecojumbo ibridio piombo-litio: esperimento terminato

L’esperimento di sostituire una batteria PbGel esausta con una normale batteria da auto sull Ecojumbo, per verificare se il collegamento in parallelo con una batteria al litio ne avrebbe prolungato la vita, è terminato.

La batteria per auto non ha retto.

Dopo qualche settimana di utilizzo, non è più possibile caricare il pacco batterie perchè le 4 vecchie batterie sono a12,8 volt e la quinta è a 11,5 volt, per un totale di 62,7 volt, che il caricabatterie interpreta come 12,54 volt a batteria, cioè batterie cariche, e quindi non carica.

Purtroppo, vista l’ “accroccaggine” dell’esperimento (la nuova batteria, oltre che non-gel, è da 30Ah anzichè 45,  sennò non c’entrava…), non è dato di sapere se il cedimento è dovuto all’ininfluenza della batteria al litio, a all’essere in serie con batterie al piombo troppo diverse.

Comunque basta così col piombo, è ora di passare al litio.

Novità per l’Oxygen Lepton: può funzionare anche con batterie LiFePO4 da 60 V

Dopo qualche mese di utilizzo della mia nuova batteria LiFePO4 da 60 V con il mio scooter elettrico Zem Star 45, ho scoperto una cosa interessante: anche se la sua tensione di ricarica è di circa 73V (circa 3,6 volt per 20 celle), una volta ricaricata si stabilizza “dopo un po’” (devo ancora capire esattamente quanto) a 67-68 Volt (3,34 V / cella). Il manuale del Lepton dice che la centralina di bordo segnala errore in caso la batteria superi i 70V, pur essendo lo scooter “targato” 48V; questo significa che volendo potrei tranquillamente utilizzare la mia nuova batteria da 60V anche sul Lepton

Dispositivi di monitoraggio batterie al litio

Alternative possibili al celllog8s:

BVM-8S (però non logga) – 14$ su Amazon

Frsky voltage sensor – 21$ (richiede anche convertitore seriale da 18$, totale 39$). 10$ su hobbyking? 10 sterline in inghilterra (anche qui). Non logga, ma avendo l’uscita seriale si può loggare con Arduino.

Xtrema Lithium Balancer – 20 euro – non logga, ma fornisce in uscita le singole tensioni,ed esiste un cavo USB per collegarlo al PC;esce con protocollo i2c, per il quale arduino è già predisposto:

The protocol to the Xtrema Lithium Balancer is public by request. You have requested to here it is at this link http://tmenet.com/pdf/Xtrema%20Balancer%20I2C%20Commands.pdf

It is an I2C protocol and is perfect for an Arduino. Full pin out and command specifications are included in the document. Please keep in touch with your progress and if possible please place your application on our forum when you get logged in. 

 

Venditori vari EU:

http://robotbirds.co.uk/catalog/product_info.php?products_id=8227

http://www.brchobbies.co.uk/catalog/index.php?cPath=8_121

http://www.giantshark.co.uk/product/169346/cell-log-cell-voltage-monitor-2-8s-lipo

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=36288

Nuovi prodotti per monitoraggio batterie

Tempo fa compilai un elenco di chip utilizzabili (in teoria) per realizzare un monitor/logger per batterie al litio; “in teoria” perché poi in realtà si è rivelato impossibile saldarli con metodi casalinghi perché troppo miniaturizzati.

Uno di questi era il Maxi MAX14921; per esso adesso è uscita una scheda dimostrativa (MAX14921EVKIT#) che permette di testarne la capacità; non sono riuscito a trovare il prezzo, ma immagino che purtroppo si aggirerà sui soliti 100 o 200 euro…

In compenso ho trovato un’Application Note (5760) che spiega come la scheda dimostrativa utilizzi il MAX14921 in configurazione di “ottimizzazione della precisione” con molti componenti esterni ausiliari, ma è possibile anche utilizzarlo da solo (almeno credo), collegandolo unicamente a un microcontrollore tramite un partitore di tensione.

 

http://www.maximintegrated.com/images/appnotes/5760/5760Fig07.gif

 

Il sistema pare sia “molto economico”, ma anche “molto meno preciso”, con errori dell’ordine dei 100 mV, che forse sono un po’ troppi per bilanciare celle LiFePO4, che hanno un range di funzionamento di meno di 800 mV (2800-3600 mV). E tornerebbe comunque il problema dell’ “insaldabilità” dei piedini troppo miuscoli.

Ci sono poi dei prodotti della O2Micro come l’OZ890, con cui qualcuno sembra stia facendo esperimenti:

http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=14&t=48461&hilit=oz890

http://forum.arduino.cc/index.php?topic=156030.0

http://www.pedelecforum.de/forum/index.php?threads/smartbms-oz890-mit-elv-i2c-interface-ansprechen.22492/

Questo sembrerebbe essere un BMS basato sull’Oz890, ad appena 20 euro per 13 celle:

http://www.bmsbattery.com/smart/330-lifepo4lithium-ion-smart-bms-for-513-cells-in-series.html

Il cavo per programmarlo costa 70 euro, ma in quei forum mi pare di capire che hanno trovato un modo per comunicare tramite Arduino.

 

 

 

Finalmente una batteria al litio su misura per i vecchi Oxygen Lepton

Da diversi mesi ormai mi ingegno per rimediare, già fatta o costruita da me, una batteria al litio per sostituire quelle al piombo del mio antico Oxygen Lepton comprato d’occasione.

La questione si è rivelata molto più complicata del previsto visti i prezzi, la complessità dell’elettronica, le varianti possibili di elettronica e batterie, e il poco tempo a disposizione.

Forse questo sito potrebbe porre finalmente fine alle ricerche mie e di quanti altri in giro per l’Italia hanno in cantina un glorioso Lepton in attesa di nuova vita:

http://www.mst24.eu/web/it/component/virtuemart/escooter-batteries/batteria-lifepo4-48v-60ah-detail?Itemid=0

La batteria è definita espressamente come adatta al Lepton, e persino fotografata nel suo vano batterie, a scanso di equivoci:

Da una delle foto si deduce che la batteria pesa 21 kg, che considerando le LiFePO4 significa 2000 Wh, che a 48V significa circa 40 Ah; il sito parla di 60 Ah, ma parla anche di “60 Ah equivalenti di batterie al piombo”, e poichè, come noto, a causa dell’effetto Peukert la resa di una batteria al piombo su un mezzo elettrico è pari a circa il 60%, risulta che la capacità sfruttabile di una batteria al piombo da 60 Ah è di 36 Ah, molto prossima alla capacità “denunciata” dalla bilancia.

Ipotizzo quindi che si tratti di una classica batteria LiFePO4 composta di 16 celle da 3,2V/40Ah.

Il che non è affatto un difetto, è solo una precisazione.

Con 40 Ah uno scooterino come il Lepton può percorrere tranquillamente 40 km senza danneggiare le batterie (forse anche 50), cioè senza scaricarle oltre l’80%. Chissà se il BMS di bordo è già tarato in tal senso, o almeno se nella documentazione (?) che accompagna la batteria c’è scritto come usarla per farla durare.

Il prezzo mi pare ottimo, 1480 Euro per 2000Wh significa 74 centesimi a wattora, perfettamente in linea con le batterie che si potevano, finora, comprare solo all’estero, pagando qualche ulteriore centinaio di euro di spedizione e dogana. Questa invece arriva dall’Italia, quindi forse non costa esageratamente farsela spedire  (AGGIORNAMENTO: la spedizione costa 20,00 euro), e i più fortunati che abitano vicino al negozio possono forse andarsele anche a prendere di persona.

… e qui sorge un problema: dove sarebbe questo negozio? Il sito è molto scarno, nelle informazioni di contatto non compaiono indirizzi fisici e numeri di telefono, solo una form. Forse il sito è appena nato, o forse sono esperti di batterie ma non di siti, o forse è un venditore farlocco… chi può dirlo? Al momento è presto per sbilanciarsi, ma la faccenda merita un’indagine approfondita!

L’unico indizio sulla collocazione del negozio viene da questa pagina, dove si parla di Torino.

Diario Elettrico Zem Star 45: quanti cicli durano le mie batterie?

Nuovi dati sull’aspettativa di vita delle mie batterie.

Anche se in realtà non ho mai capito con precisione che tecnologia/chimica usano, ritengo che si tratti delle prime li-ion, cioè le stesse usate sui portatili, quindi ecco un sito che spiega qual è la loro aspettativa di vita:

http://www.maxcapacity.co/advanced-nnp-technology-from-panasonic/

300 cicli, 350 nel migliore dei casi; 500 con le “strafiche” batteria panasonic NNP (al nichel) da 2000$/kWh ad alta capacità.

I dati combaciano con altri che ho trovato tempo fa: non ho mai trovato una cifra superiore ai 500 cicli, e ho trovato diversi siti che parlano di 300 e 350.

Durata però da considerarsi su un PC, che non assorbe correnti esagerate dalle batterie, nè viene parcheggiato sotto al sole o tenuto 24 ore all’aperto anche con -5° d’inverno!