Batterie Gel e AGM
Una batteria elettrochimica è composta da un catodo, un anodo e un elettrolita che funge da catalizzatore. Quando la batteria è carica, gli elettroni (particelle caricate negativamente) sono attratti al catodo da ioni caricati positivamente, con la conseguente creazione di un potenziale elettrico tra l’anodo (sempre caricato negativamente) e il catodo (sempre caricato positivamente). Nel caso delle batterie piombo-acido, il catodo è solitamente costruito con una lega di biossido di piombo, mentre l’anodo è fatto di una lega di piombo puro, e l’elettrolita che permette agli ioni e agli elettroni di fluire tra gli elettrodi è l’acido solforico. L’uso di una lega di piombo (una combinazione di piombo con, per esempio, stagno o calcio) è necessario perché il piombo stesso è molto morbido e facilmente deformabile, quindi la miscelazione con altri materiali viene fatta per migliorare le proprietà meccaniche degli elettrodi.
Diversi tipi di batterie al piombo-acido sono stati ampiamente disponibili sul mercato, i principali sono
OPzS – tipo di batteria tubolare allagata con elettrolita liquido
GEL – valvola regolata da un elettrolita sotto forma di gel,
AGM – valvola regolata da un elettrolito a rete in fibra di vetro.
Le batterie con elettrolita gelificato e AGM sono esenti da manutenzione, chiamate batterie al piombo acido sigillate. Grazie alla capacità di combinare idrogeno e ossigeno per creare acqua e al basso contenuto di elettroliti, le batterie sono per lo più senza manutenzione. Poiché il funzionamento delle batterie provoca un accumulo di gas, la valvola incorporata è usata per scaricare la pressione se diventa troppo alta. Da qui il nome alternativo per queste batterie: VRLA che sta per “Valve Regulated Lead Acid”.
Batterie VRLA :
Hanno un tempo di ricarica più breve delle batterie al piombo allagate.
Non tollera il sovraccarico: il sovraccarico provoca un guasto prematuro.
Hanno una durata di vita più breve rispetto alle batterie ad elettrolita liquido mantenute correttamente.
Scaricare molto meno gas di idrogeno.
Le batterie AGM sono intrinsecamente più sicure per l’ambiente e più facili da usare.
Possono essere utilizzati o posizionati in qualsiasi orientamento.
Va notato che ci sono una serie di fattori che possono influenzare la vita di una batteria al piombo. Tra i più importanti c’è la temperatura di funzionamento. Una temperatura media di 20°C al di sopra della temperatura di funzionamento raccomandata può comportare una riduzione della vita attesa di un fattore 4, il che significa una differenza tra, per esempio, 8 e 2 anni di servizio. È interessante notare che le basse temperature hanno un impatto negativo sulla capacità utilizzabile della batteria, mentre la capacità è più o meno la stessa a temperature di circa 20°C e oltre, scende abbastanza bruscamente sotto 0°C. È preferibile far funzionare le batterie al piombo-acido con basse correnti (per non aumentare la temperatura di funzionamento dell’elettrolita) a temperature relativamente basse.
Un altro fattore importante è la profondità di scarico (DOD). Infatti, nella maggior parte dei casi, la durata della batteria è espressa come il numero di cicli di carica-scarica che la batteria può sopportare in base a un parametro chiamato profondità di scarica (DOD). È facile da capire: se il DOD è del 20%, significa che la batteria scarica il 20% della sua capacità prima di poter essere ricaricata. La quantità di energia che passa attraverso la batteria durante la carica e la scarica (chiamata flusso di energia) è insignificante e quindi non causa molta usura. Questo cambierebbe se il DOD fosse impostato all’80%, il volume di energia che passa attraverso la batteria durante 1 ciclo è 4 volte superiore e quindi consuma la batteria più velocemente.
L’ultimo fattore importante è la corrente di carica/scarica. I produttori di batterie, invece di parlare di correnti, si riferiscono al C-rate, che è un parametro indicativo che mette in relazione la corrente applicata alla batteria con la sua capacità, poiché parlare di uno e omettere l’altro può non essere rappresentativo. È facile capire che una corrente di 10A sarebbe significativa per una batteria con una capacità di 1Ah mentre sarebbe trascurabile per una batteria con una capacità di 100Ah. Il tasso di carica di 1C indica una corrente che caricherebbe completamente la batteria in un’ora – nel caso di una batteria da 100Ah questo significherebbe una corrente di 100A. A causa delle loro caratteristiche chimiche, le batterie al piombo acido preferiscono essere caricate e scaricate delicatamente, con correnti inferiori rispetto alla loro capacità.
Gli inverter solari Imeon sono in grado di supportare molte tecnologie di stoccaggio diverse, compresi i supercapacitori e le tecnologie avanzate agli ioni di litio. La collaudata strategia di gestione degli acidi al piombo, che è stata ottimizzata nel corso degli anni, permette agli inverter Imeon di ottimizzare il tempo di funzionamento della batteria in più modi, cercando di limitare il numero di cicli giornalieri a cui è sottoposta la batteria, riducendo le correnti di carica e scarica e regolando in modo intelligente il DOD.
