Batterie per auto: molto più che semplice piombo bagnato

Un tempo lavorare sugli impianti elettrici delle automobili era semplice. La batteria forniva semplicemente energia al motorino di avviamento dell'auto durante l'avviamento o per far funzionare un piccolo numero di accessori quando il motore non era in funzione. Nel resto del tempo, l'alternatore caricava la batteria e forniva energia al resto del veicolo e al sistema di accensione. Mentre le prime auto non avevano batterie, e alcune vecchie auto avevano sistemi di terra positivi da 6 V, la maggior parte di noi ha vissuto tutta la vita in cui le batterie per auto sono disponibili in diverse dimensioni (controllate dal Battery Council International) e le auto hanno 12 V, sistema di terra negativo.

I tempi sono cambiati. Le auto non hanno più distributori, hanno computer. Hanno anche molti gadget, dal GPS alle fotocamere di backup e ai caricabatterie per cellulari. Le batterie sono diventate più robuste e la tendenza moderna è quella di richiedere anche meno manutenzione. Quindi, oggi scoprirai che non esiste un solo tipo di batteria per auto. Ma come funzionano queste altre batterie e cosa c'era che non andava nella cara vecchia cella umida al piombo?

Ai fini di questo post, non sto parlando delle batterie delle auto elettriche, che sono un argomento completamente diverso, e la maggior parte di esse ha anche una normale batteria per auto.

Queste batterie sono abbastanza semplici. Ogni cella ha una griglia con una lega a base di piombo per i catodi e anodi di ossido di piombo immersi in acido solforico. Una tipica batteria ha sei celle per raggiungere 12,6 V e c'era un tappo che permetteva all'utente di aggiungere acqua (preferibilmente acqua distillata) quando necessario e inoltre di sfogare il gas idrogeno generato durante la ricarica.

La piaga di tutto ciò è l'evaporazione della batteria elettrolitica. Con le batterie vecchie potresti addirittura versarne il contenuto. Il funzionamento a batteria rimuove anche l'acqua. Il calore può far evaporare il liquido. Meno liquido significa meno superficie esposta all'elettrolito, il che riduce le capacità della batteria. Può anche portare alla solfatazione, in cui gli elettrodi sono rivestiti con solfato di piombo che indebolisce la batteria e richiede un'attenta ricarica.

Tuttavia, l'usura principale di questo tipo di batteria è dovuta al fatto che parte del materiale perde solfato di piombo durante il funzionamento, che si deposita sul fondo della batteria. Le batterie a ciclo profondo avranno piastre più spesse e più spazio sul fondo per l’accumulo dei rifiuti. Alla fine, se sul fondo si accumula abbastanza materiale di scarto, la batteria si guasterà.

Ai tempi in cui dovevi controllare l'acqua nella batteria come controllavi l'aria nei pneumatici, c'erano additivi come il VX-6 che potevi versare nelle celle della batteria che utilizzavano solfato di cadmio per prevenire la solfatazione. Almeno questa era l’affermazione che alcuni contestarono.

Ma chiaramente vorresti avere una batteria che duri per sempre e non richieda alcuna manutenzione. Non puoi avere tutto, ovviamente, ma puoi provarci. Le nuove leghe hanno ridotto la quantità di acqua decomposta, quindi le batterie possono contenere abbastanza liquido per durare per tutta la loro vita utile. Ecco perché la maggior parte delle batterie oggi sono sigillate e dispongono solo di prese d'aria per la fuoriuscita del gas durante la ricarica.

Le batterie potenziate ad acido libero sono state un’altra innovazione e sono riuscite a soppiantare in gran parte le batterie convenzionali. Questi utilizzano un separatore polimerico che è poroso per l'elettrolita ma impedisce il cortocircuito delle piastre. Queste batterie durano molto più a lungo delle batterie convenzionali e hanno una tolleranza molto maggiore allo scaricamento profondo.

L'innovazione chiave delle batterie AGM è che l'elettrolita non è un liquido. È invece contenuto in un materassino di fibra di vetro intrecciato con fibre di vetro molto sottili. Durante la produzione, i tappetini vengono immersi nell'acido, strizzati per rimuovere il liquido in eccesso e quindi installati nella batteria dove mantengono una quantità di acido sufficiente a contatto con gli elettrodi per tutta la durata della batteria.

Le batterie AGM richiedono poca manutenzione e, a differenza delle batterie a liquido, possono funzionare con qualsiasi orientamento. Ciò è particolarmente importante nei veicoli fuoristrada e nei motocicli in cui la batteria potrebbe inclinarsi o capovolgersi. Inoltre emettono meno gas idrogeno, il che li rende più sicuri. Non richiedono alcuna manutenzione periodica, ma possono durare o meno più di una batteria convenzionale adeguatamente mantenuta. Tieni presente, tuttavia, che se non mantieni correttamente la batteria normale, tutte le scommesse vengono annullate. D'altra parte, il sovraccarico è più difficile per gli AGM.