― Caricare le batterie al piombo in maniera efficiente ed energeticamente sostenibile è possibile? Come? S.P.E. Elettronica, azienda del bolognese leader nello sviluppo e produzione di caricabatterie per macchinari industriali, ci fornisce dei suggerimenti utili a incrementare l'efficienza della carica, senza per questo andare incontro ad un aumento dei costi.

La tecnologia al piombo è parecchio datata, al punto che oggi oltre il 95% del piombo contenuto nella batteria è riciclato. Questo perché il grande fabbisogno per scopi legati all’alimentazione, supera di gran lunga la sua disponibilità come materia prima.

Una tecnologia datata ma stabile, robusta e riciclabile

A fronte di un prodotto datato, nel caso delle batterie al piombo paga la robustezza, la stabilità e il fatto che sia altamente riciclabile. Le batterie al piombo sono infatti in grado di reggere applicazioni molto variegate pur avendo la necessità di essere caricate e scaricate sulla base di cicli che seguono processi abbastanza stringenti.

Due, le principali possibilità di ricarica: quella standard che si realizza generalmente in 10/12 ore e la più breve in 7/8 ore. La scelta fra le due fasce di ricarica delle batterie al piombo viene operata sulla base delle diverse necessità operative, anche se periodi più corti influiscono negativamente sulla vita della batteria. Ma tutto dipende da quanto si scarica la batteria. Infatti, la batteria al piombo richiede di essere scaricata massimo all’80% della sua capacità e si degrada meno dal punto di vista dei cicli e vita utili se questa percentuale non si abbassa del 50%.

Il processo di carica

Considerato che si parla di una tecnologia piuttosto datata, ne conviene che il processo di carica delle batterie al piombo acido risulta consolidato. Minime variazioni possono essere tuttavia introdotte da ogni produttore, ma la metodologia di base risulta essere la medesima da decenni. Cambia però l’efficienza con cui questa carica può essere perforata a seconda che venga utilizzato un carica batterie tradizionale o ad alta frequenza.

Il processo di ricarica delle batterie al piombo richiede di considerare sempre una  sovraccarica della batteria utile a compensare le perdite di energia (calore) durante la ricarica, reintegrando una quantità maggiore di energia di quanta ne viene prelevata.
In base alla tecnologia, viene richiesto di reintegrare l’elettrolita (batterie al Pb acido aperto con rabbocco) o meno (batterie sigillate, al GEL/senza manutenzione).

Il caricabatterie ad alta frequenza può caricare entrambe. Mentre i caricabatterie tradizionali non potendo realizzare un processo di carica controllata in tensione e corrente, possono caricare solamente batterie a piombo acido libero. La scelta di S.P.E. è ricaduta nello sviluppo di caricabatterie ad alta frequenza anche per questa ragione, essendo orientati, fin dall’origine, al mercato della pulizia industriale (in cui le batterie sigillate hanno trovato grande favore).

Le fasi di carica

Il processo di carica per un caricabatterie ad alta frequenza si compone di tre fasi: Bulk e Absorbtion sono le 2 fasi attive, utili ad apportare Ah in batteria, a cui si aggiunge la fase finale di gassificazione che consente alla batteria di sfruttare al meglio tutta la superficie delle piastre per la conduzione attiva di corrente. Nessuna di queste fasi dovrebbe essere saltata, per una carica efficiente e per preservare la durata della batteria.

La loro durata, nel caso di caricabatterie ad alta frequenza, prevede di reintegrare fino al 95% di carica nella prima fase, ed il rimanente (inclusa la sovraccarica per la compensazione delle perdite) nella seconda.

La terza e ultima fase è infine necessaria per mescolare lo strato di acido e acqua che si trovano fino a questa fase, stratificati l’uno sull’altro.

Nelle batterie sigillate il processo è analogo con la differenza che l’elettrolita è gelatinoso e non liquido, per cui l’ultima fase è  perforata in maniera differente (ovviamente senza mescolarlo). Nel caso di batterie al piombo, il caricabatterie si comporta quindi da master perché impone la tensione e la corrente e la batteria lo segue, agendo da slave, a cui viene imposto quando è il momento di terminare la carica.

La scelta del caricabatterie

La scelta del carica batterie è quindi molto importante quando si parla di piombo acido.
E si basa generalmente sulla capacità della batteria da ricaricare, oltre che sul tempo di carica atteso.

Come effettuare la giusta scelta?

La tabella evidenzia come calcolare la corrente di carica di prima fase data la capacità della batteria al piombo acido libero (capacità espressa in 5h di scarica o C5), utile a comprendere quindi quale sia la taglia  migliore del caricabatterie a seconda delle caratteristiche della batterie che si possiede:

Quanto esposto evidenzia allora che:

  • in generale un carica batteria ad alta frequenza richiede meno energia per ricaricare la medesima batteria, in comparazione con quello tradizionale
  • A fronte di meno energia, produce un risparmio energetico per la ricarica della batteria
  • la ricarica è controllata a microprocessore in maniera attiva, permettendo un controllo più accurato del processo completo, permettendo un risparmio di elettrolita da rabboccare dovuto al minore surriscaldamento della batteria.
  • Per la tecnologia utilizzata il sistema di ricarica (carica batterie) è decisamente meno ingombrante e più efficiente, permettendo di caricare tutti i tipi di batterie.

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