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Come le batterie al litio stanno cambiando la vita di bordo

Di Inserito il 20 Agosto 2021 In Vita a bordo

Vita a bordo

Come le batterie al litio stanno cambiando la vita di bordo

Le batterie agli ioni di litio rappresentano ad oggi il meglio della tecnologia esistente in fatto di immagazzinamento di energia e sono assolute protagoniste della mobilità elettrica mondiale. Le batterie al litio di ultima generazione sono infatti più sicure, efficienti ed economiche. Di fatto ad oggi rappresentano il futuro in fatto di energia. Anche le barche a vela non sono esenti da questa evoluzione tecnologica e anzi i diportisti moderni hanno tutto da guadagnare dalle incredibili prestazioni delle batterie al litio. Vediamo allora perché le batterie al litio piacciono così tanto ai velisti, quali sono i loro principali svantaggi e come possono cambiare la vita a bordo di una barca a vela.

Leggi anche: Navigare “green”: i vantaggi del propulsore elettrico

Batterie litio

I nuovi modelli più efficienti e più sicuri

Se le prime batterie al litio, le cosiddette”Li-lon (NMC) o polimero Li-Po”, erano ritenute pericolose per la loro instabilità durante la carica, alle alte temperature e in caso di urti ripetuti, quelle moderne al litio ferro fosfato (LiFePO4) sono molto più sicure grazie alla composizione chimica delle loro cellule. I nuovi modelli inoltre sono dotati del “BMS”, un sistema di gestione delle batterie che equilibra le celle tra di loro evitando la sovratensione o la sottotensione dell’accumulatore. Dal punto di vista della struttura poi, le nuove culle in materiale composito che ospitano le celle di litio garantiscono un’ottima resistenza alle vibrazioni e consentono di utilizzare l’accumulatore in tante posizioni diverse a bordo.

Batterie litio

Tutti i vantaggi per i velisti delle batterie al litio

Ecco i principali vantaggi delle attuali batterie al litio da usare su una barca a vela:

  • Sono molto più leggere di qualsiasi batteria marina derivata dal piombo-acido;
  • Possono essere scaricate tra il 10-20 per cento della loro capacità totale;
  • Forniscono molti più cicli di carica/scarica (fino a 10 volte) nel corso della loro vita rispetto a qualsiasi batteria di vecchia tecnologia;
  • Grazie alla loro bassa resistenza interna, possono sopportare un tasso di carica molto maggiore, riducendo così drasticamente il tempo di ricarica.

Vediamo ognuno di questi vantaggi in dettaglio. Il fattore più apprezzato dai velisti delle batterie al litio è il peso e l’ingombro ridotti. Il motivo è la loro maggiore densità energetica, ossia la quantità di energia che può essere immagazzinata in un certo volume di batteria: ad oggi la loro densità di energia è imbattibile grazie alle celle al litio prismatiche o cilindriche e il litio è un metallo apprezzato proprio per la sua leggerezza. Ciò significa che le batterie LiFePO4, a parità di capienza, sono più piccole e pesano meno. Esempio: una batteria al piombo da 100 Ah pesa 30 kg e occupa un volume di circa 13 litri. La stessa batteria LiFePO4 da 100 Ah pesa 13 kg per un volume di soli 8 litri.

Batterie litio

Lunga durata e prestazioni maggiori

Un altro elemento che i velisti amano molto delle batterie al litio attuali è il loro alto numero di cicli di carica/scarica che le rende più longeve. La durata delle batterie infatti si misura in numero di cicli ed è tanto più breve quanto più a fondo vengono scaricate a ogni ciclo. Una buona batteria al piombo può eseguire 400 cicli a una profondità di scarica, la cosiddetta “Depth of Discharge” (Dod), del 80%, oppure 1.000 cicli a una Dod del 50% o ancora 2.000 cicli a una Dod del 30%. Le batterie al Litio sopportano invece circa 2.000 cicli anche se vengono scaricate quasi completamente (Dod del 90-100%). Questo numero sale in modo non lineare, per cui già con una Dod del 80% si arriva a 4.000-5.000 cicli e con una Dod del 30% si superano i 10.000 cicli.

In pratica una batteria al litio, a parità di condizioni di utilizzo, può durare anche 10 volte più di una ottima batteria al piombo. Ma anche rispetto alle migliori batterie al gel o AGM sul mercato l’aumento delle prestazioni delle batterie al litio viaggia dal 500 al 1.000%.

Efficienza a bordo senza paragoni

Ma ciò che si apprezza maggiormente delle batterie al litio è la loro alta efficienza energetica. Mentre la ricarica di una batteria al piombo è limitata al 25 o 30% della sua capacità nominale, quella di una batteria al litio raggiunge facilmente il 100%. Anche la fine della carica è molto veloce e il tempo del ciclo di assorbimento è ridotto al minimo. Inoltre non c’è bisogno di dotarsi di un caricabatterie da 220 V, di un regolatore solare o di un alternatore specifico per ottenere questi ottimi risultati, poiché la tensione richiesta per la carica (tra 14,2 e 14,6 V) è identica a quella necessaria alle batterie al piombo.

Batterie litio

Svantaggi: costi, sovraccarichi e smaltimento

Le batterie agli ioni di litio hanno però alcuni inconvenienti. Intanto sono un investimento costoso. Poi richiedono un sistema intelligente di gestione della batteria (BMS) per garantire che il livello di tensione di ogni cella di ogni batteria rimanga lo stesso. Inoltre ci sono procedure complesse necessarie per evitare che siano sotto o sovraccaricate, il che può abbattere le loro prestazioni. Il tasso di scarica delle batterie agli ioni di litio è poi strettamente limitato, quindi è anche importante conoscere le capacità massime di scarica di una batteria agli ioni di litio prima di scegliere quale acquistare, soprattutto se si dispone di oggetti che assorbono molta corrente a bordo, come un verricello, un’elica di prua, un fornello elettrico, uno scaldabagno e un bollitore.

C’è infine la questione ambientale e di riciclo delle batterie al litio. Le risorse di litio del pianeta non sono illimitate e nel giro di 5-10 anni, quando inizieremo a riciclare sistematicamente le batterie dei beni di consumo e dei veicoli elettrici, tanto litio verrà recuperato da lì. E magari per quel momento anche tante barche a vela potranno dare il loro contributo.

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