L'Angolo dell'Esperto

Tutorial Batterie

batteria_auto_1600x1200


In questo articolo descriverò che cosa sono le batterie, come funzionano, le principali problematiche che possono dare e come risolverle.



Come funziona una batteria e i fattori che influenzano il funzionamento.


Come funziona un accumulatore al piombo comunemente chiamato batteria?

Ipotizziamo che un accumulatore sia un serbatoio contenente acqua, il quale è in grado di immagazzinare, una certa quantità in base alla sua grandezza, che nel momento in cui si apre il rubinetto,esso si riempie. L’accumulatore elettrico funziona in maniera analoga solo che lei non immagazzina acqua ma energia elettrica.

La batteria piombo-acido è il costituente fondamentale dei comuni accumulatori per auto. Una batteria è formata da un insieme de celle che in base al voltaggio desiderato saranno messe in serie

Nello stato di carica, ogni cella contiene un anodo di Piombo (Pb) e un catodo di diossido di piombo (PbO2) in una soluzione elettrolitica acquosa contenente acido solforico (H2SO4) ad una concentrazione che varia con la temperatura

All'anodo avviene la semi-reazione di ossidazione:

Pb --> Pb2+ + 2e-

Le piastre di ogni singola cella , isolate fra loro da separatori specifici secondo la loro costruzione, immerse in una soluzione acquosa di acido solforico determinano una tensione.

accumulatore
Inserendo un carico elettrico sull’accumulatore,la batteria eroga energia elettrica fornendola all'utenza. Al contrario inseriamo nel circuito un generatore di energia, la batteria immagazzinerà tal energia fino a quando il suo serbatoio sarà pieno.
Questi due momenti di attività sono definiti rispettivamente SCARICA e CARICA i quali insieme costituiscono un ciclo che sarà tenuto in considerazione per il computo del periodo vitale della batteria.

Solitamente un ciclo si esaurisce nell'arco di una giornata .

Come si misura la capacità di un accumulatore?

La capacità, misurata in Ah, è la quantità di elettricità erogata in un intervallo, scaricando un accumulatore a un determinato regime (corrente di scarica), fino il raggiungimento di una tensione prestabilita.

Una batteria una capacità di 75 Ah eroga 2,5 A per 30 ore.

La temperatura può avere effetti sulle capacità della batteria?

Le temperature infatti incidono moltissimo sulle capacità dell’accumulatore.
La temperatura superiore ai 50 °C, può ridurre drasticamente la durata della batteria, a causa della corrosione delle piastre dovuta all'evaporazione dell'acqua che rende particolarmente aggressivo l'acido della batteria.
Parimenti, temperature molto rigide causano il gelo dell'elettrolito che non riesce a far circolare gli elettroni perché la batteria perde in maniera marcata le sua proprietà

Carica percentuale

Densità elettrolito

Temperatura di congelamento

100 %

1.30 Kg/l

-65 C°

75 %

1.25 Kg/l

-40 C°

50 %

1.23 Kg/l

-25 C°

25 %

1.20 Kg/l

-15 C°

0 %

1.10 Kg/l

-3 C°

A quale fattore è legata la vita della batteria?

La durata delle batterie dipende dalla solfatazione delle piastre e dalla corrosione delle griglie.
Il processo di solfatazione può essere accelerato a seguito di un non utilizzo dell’accumulatore mentre esso è scarico mentre la corrosione delle griglie avviene a seguito di elevate escursioni termiche eventualmente subite delle batterie.

Ricaricare la batteria?

E’ possibile ricaricare le batterie?

Quelle al piombo sicuramente ma ci sono alcuni tipi di batterie che non possono essere caricate,

Un'altra cosa fondamentale che non tutte le tipologia di batterie si ricaricano alla stessa maniera, noi in questo caso tratteremo quelle al piombo.
Le batterie devono essere ricaricate solo ed esclusivamente con corrente continua. E inoltre si devono caricare con la polarità corrette Per compiere la ricarica bisogna utilizzare una corrente pari a 1/10 della capacità nominale (Ah) della batteria. Per esempio una batteria da 100 Ah deve essere ricaricata a 10 A.

La batteria si considera completamente carica quando ha una tensione di 12,90 V o più, mentre con una tensione pari a 12,40 V è da ritenersi carica solamente al 50%. Sotto quest'ultima grandezza la batteria non è più in grado di erogare le prestazioni indicate nella targhetta del costruttore.

Quali sono le modalità di ricarica corrette?

Se il vostro sistema di ricarica non funziona correttamente (nel caso si segnalasse con spia accesa del sistema di ricarica) procedere nel seguente modo:
1. Controllare il livello dell'elettrolito e, se necessario, riempire con acqua distillata fino al segno massimo del livello, nel caso non fosse scritto riempire 15 mm. oltre il bordo superiore delle piastre;
2. Collegare il carica batterie con la stessa polarità della batteria
3. Attivare l'apparecchio carica batterie utilizzando una corrente di carica continua pari a 1/10 della capacità
4. Durante il processo di carica la batteria non deve superare il 60°C. In caso contrario, spegnere subito la fonte di ricarica
La carica è terminata quando la batteria non assorbe più corrente ossia il valore di assorbimento tende a valori molto bassi vicini a zero (0) dopo un tempo di circa 8/10 ore con quella corrente di carica

N.B. : Le batterie devono essere caricate solo con corrente continua.

IMPORTANTE: Lasciare la batteria senza tappi durante la carica in modo da permettere la fuoriuscita dei gas generati durante la fase di carica. Inoltre, lasciar riposare la batteria per alcune ore prima di procedere all'assemblaggio.


La carica della batteria

E’ possibile verificare la carica di una batteria in un altro modo ?

In prossimità del termine della carica, controllare, senza interrompere la erogazione di corrente, con un multimetro la tensione di ciascuna batteria (con carica batterie acceso) raggiungerà 2,6-2,7 V per ogni elemento (15,5-16,5 V per batterie a 12 V).

Nel caso non avessi il multimetro o non sapessi utilizzarlo come faccio a conoscere l’effettiva carica ?

La carica sarà completa quando la densità dell'elettrolito sarà uniforme e pari a 1,30-1,231 Kg/l

La densità dell’elettrolitico si vede solamente con un strumento corretto densimetro. Se la densità acido è sotto 1,21 kg/l (o 1,18 kg/l con l'acido di 1,23 kg/l si deve ricaricare la batteria. Con questa densità acido, la batteria è protetta contro congelamento fino a - 15 ºC (con 1,28 kg/I fino a -70 ºC).


Manutenzione delle batterie

E' vero che se non vengono utilizzate le batterie si scaricano?

Una batteria non in uso sì auto scarica a causa delle perdite, di vario tipo, che si generano. La velocità di questo processo è molto variabile e comunque legata al tipo di batteria e alla temperatura. Le batterie a temperatura ambiente completamente disconnesse e con umidità ambiente normale, si scaricano di circa l o 1.2 il giorno, Aumentando la temperatura l’effetto di scarica aumenta: ad esempio, passando da 24 C° a 35 C° la corrente di auto scarica raddoppia. A freddo il fenomeno diminuisce fino quasi ad annullarsi vicino alle temperature di congelamento dell’elettrolito.

In pratica una batteria deve essere ricaricata ogni 20/40 giorni, per evitare che la sua capacità residua scenda sotto il 60 / 70%, e che la permanenza in questa condizione provochi un inizio di solfatazione.

Le batterie che sono in magazzino è bene non acquistarle?

Nel caso in cui si devono attivare batterie che hanno una lunga permanenza in magazzino(12 ± 36 mesi) è necessario diminuire la corrente di carica rispettivamente dei 15 ÷ 60 % e aumentare il tempo di carica rispettivamente dell’1 50 ÷ 250 %.

Le batterie hanno bisogno di manutenzione ordinaria?

Bisogna prendersi cura della batteria tenendo pulita la superficie e controllando regolarmente il livello dell'elettrolito. Se necessario, aggiungere dell'acqua demineralizzata: mai acido!

Come si conservano le batterie?

Le batterie vanno conservate in locali asciutti e possibilmente non soggetti a forti sbalzi di temperatura. In queste condizioni le batterie, possono essere conservate senza problemi anche per circa otto mesi

Messa fuori servizio del veicolo per lunghi periodi.

Se il veicolo rimane fermo per lunghi periodi, è sempre meglio togliere la batteria, caricarla e immagazzinarla in un luogo fresco.

Comunque, se la batteria rimane fissata all'interno del veicolo, togliere il terminale negativo e controllare periodicamente lo stato di carica.

Come si toglie e si installa la batteria dal veicolo in maniera corretta?

Per smontare la batteria bisogna scollegare per primo il morsetto del polo negativo (-) e di seguito il polo positivo (+)

Prima di installare la batteria sul veicolo bisogna controllare lo stato di carica della stessa. Fissare poi correttamente la batteria nel suo alloggiamento, evitando di serrare eccessivamente i dadi, al fine di non danneggiare il monoblocco. Collegare per primo il polo positivo (+), e in seguito quello negativo (-). Pulire e serrare a fondo i morsetti sui poli e proteggerli con vaselina o altro prodotto neutro.

Si può danneggiare l’impianto elettrico del veicolo con la modo avviamento sulla carica batterie?

In alcuni autoveicoli di ultima generazione con dispositivi di controllo elettronica, in generale l'avviamento assistito dovrebbe essere fatto solamente tramite collegamento a una batteria esterna (Start booster)

Oppure con caricabatterie idonei a emettere tensioni costanti adeguati per questo utilizzo

Scollegando i morsetti, un avviamento assistito da auto ad auto può generare picchi di tensione, può danneggiare in maniera irreversibile o addirittura distruggere l'elettronica del veicolo .

Inoltre bisogna collegare in parallelo solo batterie di pari tensione nominale.

Come comportarsi nel fare l’avviamento d’emergenza con cavi di parallelo?


cavi_di_collegamento_con_indicazione_della_polarit collegamento_cavi_batteria

Per l'avviamento assistito con dei cavi d'avviamento si consiglia l'utilizzo dei cavi con sezione adeguata.

Per l’avviamento d’emergenza attenersi alle seguenti manovre:

1. Spegnere entrambi i motori dei veicoli infatti l’alternatore potrebbe subire danni a causa dei forti sbalzi di tensione;

2. Collegare i due poli positivi, poi collegare il polo negativo dell'accumulatore

3. Avviare ora l'auto ricevente per max. 15 sec.

4. Scollegare i morsetti separando i cavi in ordine inverso da quello sopra descritto.

Come individuare le cause di difettosità dell’accumulatore?

Le cause di difettosità che determinano il cattivo funzionamento della batteria sono:

- Corto circuito delle celle
- Interruzione meccanica delle celle
- Inversione di polarità
- Solfatazione
- Rottura meccanica
- Perdita di efficienza delle prestazioni

Corto circuito delle celle

Il corto circuito delle celle che si manifesta attraverso il contatto diretto di due piastre di segno opposto,può essere latente o netto.

Il corto circuito si individua misurando la tensione della batteria che risulta essere inferiore di 2 Volt rispetto al valore normale. Mettendo la batteria sotto carica si individua con esattezza qual è l'elemento difettoso poiché questo non " bolle" come gli altri elementi..

Interruzione meccanica delle celle

L'interruzione che deriva da una imperfetta esecuzione dell'operazione di saldatura effettuata in sede di fabbricazione (poli,piastre,elementi) oppure dopo lungi periodi di corto circuito, si può individuare attraverso la verifica della tensione la quale risulterà di valore zero.

Inversione di polarità

L’inversione di polarità quando non è rispettato la corrispondenza dei poli (+) e (-)

Solfatazione

La solfatazione deriva da lunga inattività della batteria scarica. Il fenomeno provoca l'indurimento delle piastre positive sulle quali si forma una patina isolante di solfato che impedisce lo scambio ionico fra le piastre .L'inconveniente si può rilevare misurando la tensione della batteria che avrà valori normali,spesso anche superiori,mentre la densità rimane a valori molto bassi e allo stesso valore per tutti gli elementi. Se il fenomeno non ha inciso molto in profondità la batteria può essere recuperata mediante un adeguato trattamento elettrico con un particolare apparecchio chiamato desolfatatore a impulsi, altrimenti bisognerebbe intervenire in maniera meccanica sulle piastre.

Rottura meccanica

La rottura meccanica avviene accidentalmente per caduta della batteria o per urti che la stessa subisce in conseguenza di trasporti o movimentazioni.

Perdita di efficienza delle prestazioni

La perdita di efficienza è un difetto che generalmente si manifesta per la scarsa efficienza dell’impianto di carica della batteria del veicolo. Regolatore, alternatore, cinghia, ecc.).



Articolo a cura di: Steyr80

 

Comments  

 
-1 #1 antonio 2015-06-24 12:40
SONO APERTE LE PRENOTAZIONI DEGLI ASSEMBLAGGI PER I PACCHI BATTERIE PER LEGATRICI E FORBICI ELETTRICHE PER PELLENC - ordini oggi , paghi con il 15% di sconto e la consegna avverra' A SCELTA fra settembre 2015 e marzo 2016 - LE PRENOTAZIONI SI CHIUDERANNO IL 30 giugno 2015
www.aprservice.com
 

You have no rights to post comments