Quando parliamo del settore nautico e delle tecnologie energetiche ad esso applicate, conoscere le caratteristiche della propria batteria, il suo stato e operare una buona manutenzione è di fondamentale importanza per la navigazione e la sicurezza. Dalla batteria dipendono servizi essenziali quali l’avviamento del motore, il funzionamento del generatore che ricaricherà le batterie stesse, nonché i sistemi di comunicazioni quando si è lontano dalla banchina.

Le batterie si sono evolute nel tempo per tecnologie e materiali utilizzati passando dal piombo acido, al nichel-idruro di metallo per giungere alle LiFePo4.

Basate sulla stessa tecnologia al piombo, AGM e Gel hanno sostituito completamente le vecchie batterie a liquido. Questi modelli presentano una struttura interna delle piastre in piombo differenti.

La AGM (Absorbed Glass Mat) è realizzata utilizzando tante placche sottili in piombo. Questo amplia la superficie di contatto con l’elettrolita, permettendo di scaricarsi molto rapidamente e di generare grandi correnti di picco per tempi brevi. Questa tipologia trova applicazione soprattutto come avviamento motore. Si possono adattare anche all’uso di servizi meno impegnativi. Da non trascurare l’assenza di manutenzione e di sversamenti di acido che la rendono adattata ad un utilizzo in prossimità di persone e apparati elettronici.

Diversamente quella al Gel è una batteria che per caratteristiche costruttive è ideale per un ciclo completo (scarica lenta), fornendo corrente a servizi che richiedono corrente costante per lunghi periodi. Raggruppando tutti gli aspetti quale l’elettrolita gelatinoso, il contenitore sigillato usando delle speciali valvole a pressione e la reazione chimica interna a “ricombinazione” (VRLA) che minimizza la fuoruscita di gas tipica dell’elettrolita liquido, rendono tali accumulatori senza manutenzione, immuni dal rischio di sversamento accidentale dell’acido liquido e adatti ad installazioni in prossimità di persone e di apparecchiature elettroniche.

Analogamente al mondo dei cellulari, la batteria al litio è entrata a fare parte del mondo della nautica e le sue peculiarità la rendono ideale per i servizi in barca. Non potendo effettuare variazioni costruttive capaci di differenziare la prestazione in spunto o ciclo completo, la possibilità di ottimizzarne le caratteristiche si sposta sull’elettronica di controllo della carica e della scarica, tramite l’utilizzo di un circuito integrato nella batteria chiamato BMS (Battery Management System). Per conformazione le batterie al litio sono molto più leggere e hanno prestazioni di durata e carica superiori a quelle al gel.

Le batterie LiFePO4 (litio ferro fosfato) rispetto a quelle al piombo-acido e ad altre al litio, offrono vantaggi significativi, tra cui una migliore efficienza di scarica e carica, una maggiore durata e la capacità di eseguire cicli profondi mantenendo la potenza. Inoltre risente molto meno di ricariche parziali rispetto a quelle al piombo classica, Gel o AGM. Anche in questo caso, nessuna manutenzione e prestazione durature nel tempo.

La vita di una batteria si misura in base ai numeri di cicli di carica effettuati durante il suo periodo operativo. Per ciclo di scarica-carica si intende un ciclo completo: portare batteria al minimo (20% di carica per il Litio, 50% per il piombo) e riportarla al massimo (100%). Se confrontiamo batterie di buona qualità a 12V, la vita media di una AGM viaggia interno ai 350 cicli di carica e scarica. La gel invece può arrivare a 600 cicli completi. Come vita media, un modello al litio può tranquillamente raggiungere i 3000 cicli di carica.

Per sua conformazione nell’uso a bordo, difficilmente si riescono a garantire cicli di carica e scarica corretti in linea con le caratteristiche delle batterie. È bene tenere presente che due cicli di carica parziali del 50% accorciano la vita di una batteria AGM o gel un po’ di più che un singolo ciclo completo.

La batteria al litio, grazie anche all’elettronica di controllo che gestisce la carica di tutte le celle (BMS) non risente di questo problema.

autore: Samuel Barbera, tecnico esperto in ambito batterie e sistemi elettrici-elettronici