Profondità di Scarica – Batteria
Una batteria elettrica è essenzialmente una fonte di energia elettrica in corrente continua. Converte l’energia chimica immagazzinata in energia elettrica attraverso un processo elettrochimico, fornendo così una sorgente di forza elettromotrice per consentire il flusso di corrente nei circuiti elettrici ed elettronici. Una tipica batteria è composta da una o più celle voltaiche.
Il principio fondamentale di una cella elettrochimica si basa sulle reazioni redox spontanee in due elettrodi separati da un elettrolita, una sostanza che è conduttiva ionicamente e isolata elettricamente.
Profondità di Scarica
La profondità di scarica (DOD) è una misura di quanta energia è stata prelevata da una batteria ed è espressa come percentuale della capacità totale. Ad esempio, da una batteria da 100 Ah dalla quale sono stati prelevati 40 Ah, si ha una DOD del 40%. La profondità di scarica è l’inverso dello stato di carica (SOC). Una batteria al 60% di SOC si trova anche al 40% di DOD. Le batterie a ciclo profondo dovrebbero essere in grado di mantenere una vita di ciclo di diverse migliaia di cicli con un’elevata DOD (80% o più).
Per le batterie agli ioni di litio, la vita del ciclo di una cella dipende fortemente dalla DOD. La perdita di ioni di litio e materiale elettrodo attivo è maggiore per cicli di DOD più grandi. Ad alti DOD, possono verificarsi ulteriori meccanismi di degradazione, risultando nella decomposizione e dissoluzione del materiale del catodo e nel decadimento della capacità. Per evitare pericoli o degradazione prematura della capacità, è necessario seguire le raccomandazioni del produttore.
Altre Caratteristiche
Per confrontare e comprendere le capacità di ciascuna batteria, alcuni parametri importanti sono caratteristici di ogni batteria, anche all’interno di un tipo di batteria. Questi parametri sono un riferimento quando è necessaria una batteria e si richiedono qualità specifiche, poiché le batterie vengono utilizzate in tutti i tipi di dispositivi e per scopi infiniti.
Tensione della Cella
La tensione delle batterie elettriche è creata dalla differenza di potenziale dei materiali che compongono gli elettrodi positivi e negativi nella reazione elettrochimica.
Tensione di Cutoff
La tensione di cutoff è la tensione minima consentita. È questa tensione che generalmente definisce lo stato “vuoto” della batteria.
Capacità
La capacità coulometrica è il totale degli Ampere-ora disponibili quando la batteria viene scaricata a una certa corrente di scarica dal 100% di SOC alla tensione di cutoff.
Velocità di Scarica della Batteria (C-rate)
La tensione di cutoff è la tensione minima consentita. È questa tensione che generalmente definisce lo stato “vuoto” della batteria.
Autoscarica
Le batterie si autoscaricano gradualmente anche se non collegate e non erogano corrente. Questo è dovuto a reazioni chimiche “laterali” non produttrici di corrente che si verificano all’interno della cella anche quando non viene applicato alcun carico.
Decadimento
Un certo degrado delle batterie ricaricabili si verifica ad ogni ciclo di carica-scarica. Il degrado di solito si verifica perché l’elettrolita migra lontano dagli elettrodi o perché il materiale attivo si stacca dagli elettrodi.
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, da una batteria da 100 Ah dalla quale sono stati prelevati 40 Ah, si ha una DOD del 40%.
Stato di Carica
Lo stato di carica si riferisce alla quantità di carica in una batteria rispetto ai suoi stati predefiniti di “pieno” e “vuoto”, ovvero alla quantità di carica in Ampere-ora rimanente nella batteria.
