Quando si parla di alimentazione di bordo, le batterie al litio sono il tema più caldo. Da un lato, vengono elogiati i loro vantaggi. Dall'altro, ci sono ancora grandi riserve. I problemi riscontrati dai vigili del fuoco nello spegnimento delle auto elettriche che hanno preso fuoco non aiutano certo a chiarire la situazione.
Iniziamo con un chiarimento di base: le batterie al litio-ferro non sono più pericolose di altri tipi, a patto che vengano maneggiate correttamente. Oltre alla sicurezza, il prezzo è considerato da molti il criterio decisivo. Per molto tempo, 800-2000 euro per 100 ampereora o, meglio ancora, 1200 wattora erano la norma. Ciò significa che le batterie di accumulo leggere costavano almeno tre volte di più di una batteria AGM di alta qualità con la stessa capacità nominale. Merce.
La differenza tra piombo e litio
Il boom dei camper e delle centrali elettriche da balcone ha fatto decollare il mercato. Sebbene produttori di marca come Mastervolt o Victron continuino a praticare prezzi compresi tra 700 e 1800 euro a seconda del modello, esistono anche fornitori molto più economici. In effetti, il mercato è letteralmente invaso da prodotti. Chi acquista su Amazon o eBay di solito paga tra i 250 e i 500 euro per 1200 wattora. Alcune batterie sono disponibili anche a 170 euro. Tuttavia, il diavolo si nasconde nei dettagli, poiché le batterie possono avere la stessa capacità, ma a differenza di una batteria al piombo, una batteria al litio non è semplicemente composta da celle collegate in serie.
La differenza più importante è che con il piombo si acquistava semplicemente una batteria qui, un caricabatterie là e si collegava il tutto all'impianto elettrico di bordo esistente. Abusi come scariche profonde o sovraccarichi, temperature troppo alte o troppo basse riducono notevolmente la durata, ma non portano immediatamente al guasto. Un sistema di accumulo al litio, invece, richiede un'elettronica di monitoraggio personalizzata. A differenza delle celle al piombo, le celle al litio non possono semplicemente convertire l'energia in eccesso in calore: anche il sovraccarico provoca calore, ma danneggia immediatamente la struttura della batteria.
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Scarico troppo profondo
Lo stesso vale se la batteria viene scaricata troppo profondamente: una sola scarica completa significa la fine della sua aspettativa di vita. Per questo motivo le batterie sono dotate di un sistema di gestione della batteria, o BMS in breve. Questo sistema elettronico svolge due compiti: in primo luogo, protegge la batteria da scariche profonde o da sovraccarichi interrompendo il flusso di corrente quando viene raggiunta la tensione di cut-off; lo stesso accade se viene superata la temperatura consentita o se il flusso di corrente è troppo elevato.
Il secondo compito è il bilanciamento, cioè l'equalizzazione delle tensioni delle celle. A causa del processo di produzione, si verificano sempre leggere deviazioni nella capacità e nella resistenza interna delle celle.
Equalizzazione della carica per le batterie: bilanciatori passivi e attivi
Quando si carica la batteria, la cella con la capacità più bassa è la prima a raggiungere la tensione finale. Per non danneggiarla, il BMS interrompe il processo di carica in modo da non riempire completamente le altre celle con una capacità superiore. Lo stesso problema si presenta quando si scarica. La cella più debole determina il momento in cui la funzione di fusibile del BMS interviene e interrompe la corrente. In totale, l'intera capacità non è disponibile. Inoltre, le differenze di tensione aumentano con l'età delle celle e il carico di corrente. Il bilanciatore agisce in questo senso. I sistemi più semplici conducono parte della corrente di carica attraverso un resistore alla cella più carica, che viene quindi caricata più lentamente rispetto alle altre celle e le tensioni si uniformano. Lo svantaggio di questi bilanciatori passivi è che l'equalizzazione avviene solo durante la carica e le correnti sono dell'ordine dei milliampere. Differenze di carica maggiori difficilmente possono essere equalizzate nel corso di un processo di carica.
I cosiddetti bilanciatori attivi sono più efficienti; sono in grado di spostare la carica avanti e indietro tra le celle e continuano a funzionare anche in assenza di corrente di carica esterna.
I prodotti di marca promettono maggiore coerenza
Tuttavia, non è possibile riconoscere dall'esterno quale sistema il produttore abbia montato sulla batteria. Di norma, tuttavia, i produttori indicano esplicitamente i sistemi attivi. Anche la struttura meccanica di molte batterie d'occasione rimane oscura. L'utilizzo di cavi sufficientemente dimensionati e il loro collegamento alle celle possono essere chiariti solo segando l'alloggiamento. L'ampia gamma di variazioni nella progettazione meccanica ed elettrica delle batterie è visibile in diversi video su Internet in cui gli utenti aprono l'alloggiamento con una sega. A questo proposito, i prodotti di marca promettono una maggiore coerenza.
Non c'è "più motivo di affidarsi al piombo".
La qualità delle celle utilizzate è spesso oggetto di dibattito. La classificazione in classi da A a D viene effettuata in modo diverso da ciascun produttore. Ciò che hanno in comune è che le celle A soddisfano completamente le specifiche; tutto ciò che si discosta da queste diventa di grado B o peggio. Cosa porti esattamente alla svalutazione rimane un segreto commerciale. Rispetto alle batterie al piombo, una batteria al litio-ferro realizzata con celle B è molto probabilmente ancora estremamente potente.
"Alla luce dell'enorme calo dei prezzi, non c'è più motivo di affidarsi al piombo", afferma Kai Uhrig di Sterling Power. "Anche se le batterie economiche al litio-ferro non hanno le celle o i sistemi di gestione migliori, raggiungono facilmente la durata delle batterie a umido e sono superiori anche per quanto riguarda la carica e il funzionamento ciclico". Tuttavia, è sempre una questione di requisiti. Se si vuole fare un lungo viaggio, si dovrebbe optare per sistemi con BMS comunicante", continua Uhrig. Michael Kögel di Philippi è dello stesso parere: "Se diverse batterie sono interconnesse per formare un banco, sono consigliabili sistemi di gestione con scambio di dati. In questo modo è possibile riconoscere i problemi prima che il sistema si spenga e l'energia venga improvvisamente a mancare".
Altre argomentazioni a favore delle batterie al litio di marchi affermati sono l'affidabilità in caso di richiesta di garanzia o la disponibilità di parti di ricambio come il BMS. In alcuni casi vengono pubblicizzate garanzie fino a dieci anni. Tuttavia, per poterne usufruire, il fornitore deve ancora esistere.
