Caratteristiche delle Batterie al Piombo-acido
Le batterie al piombo-acido sono accumulatori secondari (ricaricabili) che consistono in un involucro, due piastre di piombo o gruppi di piastre, di cui una funge da elettrodo positivo e l’altra da elettrodo negativo, e un riempimento di acido solforico al 37% (H2SO4) come elettrolita. La batteria contiene elettrolita liquido in un contenitore non sigillato, richiedendo di essere tenuta in posizione verticale e in un’area ben ventilata per garantire la sicura dispersione del gas idrogeno che produce durante la sovraccarica. Le batterie al piombo-acido hanno tipicamente efficienze coulombiche dell’85% e efficienze energetiche dell’ordine del 70%. Queste batterie sono relativamente pesanti per la quantità di energia elettrica che possono fornire. Il loro basso costo di produzione e i loro alti livelli di corrente di picco le rendono comuni dove la capacità (superiore a circa 10 Ah) è più importante del peso e delle questioni di maneggevolezza. Lo svantaggio di questa chimica della batteria è che è molto sensibile al ciclo profondo rispetto ad altri sistemi di batterie, e a causa dell’alta densità del piombo, l’energia specifica delle batterie è piuttosto bassa.
Tensione delle Celle
La tensione delle batterie elettriche è creata dalla differenza di potenziale dei materiali che compongono gli elettrodi positivi e negativi nella reazione elettrochimica. Una tensione comune per le batterie automobilistiche è di 12 volt (DC). Ma questa batteria è composta da sei celle al piombo da 2V.
Tensione di Cutoff
La tensione di cutoff è la tensione minima consentita. È questa tensione che generalmente definisce lo stato di “vuoto” della batteria. Qualsiasi batteria al piombo-acido, sia essa una cella al gel, AGM o inondato, dovrebbe essere interrotta a 11,6 volt.
Capacità
La capacità coulometrica è il totale degli Ampere-ora disponibili quando la batteria viene scaricata a una certa corrente di scarico dal 100% dello Stato di Carica (SOC) alla tensione di cutoff. Una tensione comune per le batterie automobilistiche è di 12 volt (DC). Ma questa batteria è composta da sei celle al piombo da 2V. Una batteria automobilistica media potrebbe avere una capacità di circa 70 Ah, specificata a una corrente di 3,5 A.
Tasso di C
Il tasso di C è usato per esprimere quanto velocemente una batteria viene scaricata o caricata rispetto alla sua capacità massima. Ha unità h-1. Un tasso di 1C significa che la corrente di scarica scaricherà l’intera batteria in 1 ora.
Autoscarica
Le batterie si autoscaricano gradualmente anche se non collegate e non erogano corrente. Questo è dovuto a reazioni chimiche “laterali” non produttive di corrente che si verificano all’interno della cella anche quando non è applicato alcun carico. Una batteria al piombo-acido lasciata in magazzino a temperature moderate ha un tasso di autoscarica stimato del 5% al mese. Questo tasso aumenta con l’aumento delle temperature e aumenta il rischio di solfatazione.
Degradazione
Una certa degradazione delle batterie ricaricabili si verifica in ogni ciclo di carica-scarica. La degradazione di solito si verifica perché l’elettrolita migra lontano dagli elettrodi o perché il materiale attivo si stacca dagli elettrodi. Le batterie a ciclo profondo possono fornire 200 a più di 3000 cicli di scarica/carica. Le batterie di avviamento non sono progettate per scariche prolungate e dureranno solo per 50-60 cicli di utilizzo.
Profondità di Scarica
La profondità di scarica è una misura di quanta energia è stata prelevata da una batteria ed è espressa come percentuale della capacità totale. Ad esempio, una batteria da 100 Ah dalla quale sono stati prelevati 40 Ah ha subito una profondità di scarica (DOD) del 40%.
