Speciale batterie: tipologie e applicazioni per la mobilità che cambia

La redazione di Parts e Parts in Officina ha realizzato una rassegna speciale dedicata alle batterie per auto, presentando le soluzioni performanti sviluppate da alcuni protagonisti del mercato automotive contemporaneo, in profondo cambiamento.

Scopri, nella nostra rassegna sulle batterie per auto, i prodotti di:

• APG Batterie & Lubrificanti
• Exide Technologies
• FIAMM
• Magneti Marelli Parts & Services
• TAB
• Unibat

L’energia insostituibile delle batterie per auto

Se fino agli inizi degli anni 2000 la batteria serviva essenzialmente ad avviare il veicolo e a fornire corrente ai dispositivi di bordo, con l’arrivo e la rapida diffusione dei sistemi start-stop lo scenario è profondamente cambiato.

La batteria, infatti, non solo deve sostenere molti più avviamenti ma deve alimentare i dispositivi di bordo quando il motore è nella fase di stop, richiedendo di sopportare una scarica più profonda e recuperarla velocemente.

• Ciò ha portato alla diffusione delle innovative batterie AGM, capaci di far fronte ad un grande numero di cicli di carica/scarica.
• Con la diffusione dello start-stop su veicoli di tutte le fasce è incrementata anche la domanda di batterie EFB, cioè batterie ad acido libero ma con una serie di migliorie dal punto di vista di leghe, materia attiva, separatori.

Con l’evoluzione dei veicoli start-stop, la frenata rigenerativa ha assunto un ruolo decisivo nella ricarica delle batterie.

L’introduzione nelle configurazioni dei nuovi modelli di alternatori intelligenti ha reso necessarie batterie che vengono caricate solo in parte durante il moto del veicolo.

Queste ricevono la maggior parte della carica dai sistemi di frenata rigenerativa, richiedendo una grandissima accettazione di carica.

Anche il passaggio dai servosterzi idraulici a quelli elettrici e la motorizzazione elettrica dei servizi prima erano trascinati dalla cinghia hanno spinto lo sviluppo di batterie con una sempre maggiore resistenza al ciclaggio e all’accettazione di carica.

Batterie a 12V anche per veicoli ibridi ed elettrici

I veicoli ibridi (mild, full e plug-in) ed elettrici continuano ad avere, oltre alla batteria al litio, anche una tradizionale batteria al piombo.

• I veicoli ibridi hanno un motore termico da avviare
• Nelle auto elettriche i fanali, i comandi del cruscotto, i sistemi di apertura delle portiere e tutta una serie di componentistica devono essere alimentati da una batteria a 12V
• Nei veicoli mild-hybrid – con impianto elettrico parallelo a 48V, alimentato da batterie al litio – i costruttori hanno tolto ulteriori carichi al motore termico, che deve comunque essere avviato a freddo dalla batteria al piombo.
• Nelle auto elettriche è la batteria al litio ad alta tensione (300-800 V) ad alimentare il motore che fa muovere il veicolo. Ma per mantenere attivi tutti i sistemi elettrici e garantire le funzioni ausiliare è necessaria anche l’energia fornita da una batteria a bassa tensione a 12 V.

La classica batteria a bassa tensione resta dunque fondamentale anche per garantire la stabilizzazione di tensione e il corretto funzionamento dei dispositivi di sicurezza e degli ADAS, sempre più presenti a bordo dei veicoli.

Anche le funzioni di guida autonoma beneficiano dell’apporto della batteria a 12 V.

In sostanza, la batteria a bassa tensione continuerà ad essere un ricambio altamente richiesto, parte integrante del business di distributori, ricambisti e officine, anche con la transizione all’elettrico.

Batterie AGM e EFB: differenze e punti di forza

Le batterie moderne possono essere di di varie tipologie. Tra queste si sono fatte strada nell’ultimo decennio:

• le batterie AGM (Absorbent Glass Mat)
• le batterie EFB (Enhanced Flooded Batteries)

Le batterie AGM

• Nelle batterie AGM il liquido elettrolitico interno è trattenuto da una struttura assorbente ad alta porosità. Il vantaggio è l’impossibilità della fuoriuscita di acido e gas, anche quando dovesse rompersi l’involucro esterno.
• Le AGM hanno una ridottissima auto-scarica e sono in grado di mantenere un accettabile stato di carica anche dopo 6-12 mesi di inutilizzo.
• La capacità di queste batterie di resistere a scariche e ricariche continue le rende adatte, oltre che per i sistemi start-stop (per le quali sono state sviluppate), anche per i sistemi ausiliari di tutti i veicoli elettrici.
• La tenuta stagna consente di, inoltre, di non avere problemi nelle posizioni oblique. Rispetto ad una batteria di avviamento convenzionale, una batteria AGM può arrivare al triplo di cicli di ricarica, il che giustifica i costi superiori.

Le batterie a gel

• Le batterie a gel hanno molte caratteristiche in comune con le AGM, ma l’elettrolita si presenta allo stato di gel, per avere meno sensibilità alle vibrazioni e alla posizione del veicolo.
• Anche le batterie a gelo, come le batterie AGM, sono dotate di una valvola di sovrapressione.
• Il loro limite è quello di non poter produrre una corrente a freddo elevata in brevi intervalli temporali, oltre ad una maggiore sensibilità ai cambi di temperatura.

Le batterie EFB

• Le batterie EFB sono una versione evoluta della tecnologia ad acido libero tradizionale, capaci di offrire un’accettazione di carica superiore e una maggiore durata ciclica quando operano in stato di carica ridotto, come nelle applicazioni stop-start.
• Vengono generalmente utilizzate nei veicoli start-stop di fascia media e bassa.
• Sono progettate per supportare la necessità dei sistemi start-stop di operatività in stato di carica superiore rispetto a quello atteso dalla tecnologia AGM, ma inferiore rispetto a quello atteso da accumulatori ad acido libero standard.
• Le EFB si caratterizzano per un ottimo recupero a seguito di una frenata rigenerativa, assicurando minori consumi ed emissioni.