Spero che i miei articoli pubblicati sul blog siano di vostro gradimento e interesse. Sono frutto di cinque anni di ricerca e sviluppo nella gestione, manutenzione e service di batterie muletti elettrici, raddrizzatori e batterie al Piombo acido a vaso aperto. In questa articolo di blog scrivo dell’elemento al piombo acido in quanto di uso più comune e oggetto di tantissimi situazioni.

Do per scontato che la maggior parte dei carrellisti sappia cosa sia e come è fatta in linea di massima una batteria al piombo, cercherò di dare comunque una breve spiegazione.

La batteria al Piombo acido

La batteria è stata inventata nel 1859 dal fisico francese Gaston Planté.

All’interno della cassetta in plastica, che siamo abituati comunemente a vedere, c’è una serie di piastre in Piombo (Pb), anodo (-), alternate a piastre di ossido di Piombo (PbO2), catodo (+), immerse in soluzione elettrolitica di H2SO4, soluzione acquosa contenente acido solforico al 33,5%.

L’elemento al piombo, presenta ai suoi capi una differenza di potenziale di 2 volt, in una batteria da 24 volt ci sono quindi 12 elementi in serie, a determinarne la capacità sarà la dimensione delle piastre che compongono l’elemento stesso.

Ciclo di carica e scarica

Una batteria al Pb si caratterizza per la tensione di esercizio, che può essere di 24, 48 o 80 V, la capacità in Ah e la caratteristica “C5”. Quest’ultima indica il tempo in cui la batteria deve essere scaricata per fornire l’energia dichiarata dal costruttore, alla temperatura di 25°C.

Ma se il carico applicato fosse maggiore? Utilizzare una corrente maggiore, ad esempio 120 A, ridurrà la durata della batteria da 5 ore a circa 2 ore e mezzo. Ciò è dovuto al fatto che la curva di scarica della batteria non è lineare.

Durante il ciclo di scarica la molecola H2SO4 si scompone con conseguente produzione di gas, ossigeno e idrogeno (sono gli elementi che compongono l’acqua), e questo determina il perché non esiste la batteria ermetica: anche per le batterie definite tali ci sono delle micro-aperture da cui fuoriescono i gas prodotti.

L’elemento al piombo è completamente carico se a circuito aperto si misurano ai suoi poli 2,15 V/el, viceversa e da considerarsi completamente scarico quando ai poli ci sono 1,75 V/el.

La batteria piombo acido standard può essere caricata solo in modo completo. Si parte da 1,75 V/el e si gestisce la corrente in tre fasi di carica, dividendo la carica in due cicli distinti. Il ciclo di carica rapida prevede che la batteria sia sottoposta a 2,4 V/el e che la corrente venga limitata nella seconda fase, mantenendo la batteria in carica a 2,40 V/el.

Tale ciclo è regolato dal caricabatterie automaticamente, man mano che la batteria si carica richiederà sempre meno corrente, la tensione di 2,4V/el di carica fondo diminuirà progressivamente e raggiunto il limite di carica.

In questa fase idrogeno e ossigeno si ricombineranno, e questo è il motivo per cui tecnicamente le batterie sono dette a ricombinazione di gas.

Nelle batterie dette al “GEL”, dove non si vede alcun liquido e non si rabbocca l’acqua, è tutto uguale, con la sola differenza che all’interno dell’involucro a racchiudere gli elementi c’è una spugna intrisa di H2SO4 al 33,5% come per le altre, e per questo motivo le batterie di questo tipo sono definite a manutenzione ridotta.

La “Solfatazione” degli elementi al piombo acido

Nel tempo di vita una batteria del muletto, la sua capacità si riduce progressivamente, questo è Nella batteria del muletto, la capacità si riduce progressivamente nel tempo di vita a causa della solfatazione degli elementi. Ciò significa che si depositano dei solfati di piombo sulle piastre all’interno della batteria riducendone la capacità.

Il fenomeno non si verifica velocemente, ma è accentuato e accelerato se la batteria viene lasciata scarica tempi prolungati, o se l’elettrolita all’interno non copre completamente l’elemento nel caso di batterie dove è necessario il controllo e rabbocco dell’acqua oppure vengono fatte delle cariche di convenienza.

Manutenzione

Le batterie del muletto elettrico di uso comune sono aperte e di tipo piombo acido, quindi necessitano del rabbocco dell’acqua. In ogni caso, qualsiasi batteria piombo acido non è molto felice di essere messa a riposo per lunghi periodi. Sarebbe una buona regola scaricarla completamente e ricaricarla con un ciclo di carica almeno una volta al mese: in tali condizioni l’elettrolita all’interno “bolle” favorendo la rimozione dei solfati dalle piastre.

Quando una batteria è da ritenersi esausta?

Tipicamente i costruttori suggeriscono di sostituire gli elementi quando l’autonomia non va oltre 80% di C: una batteria in C5, dovrà essere completamente scarica a 1,75 V/el non prima di 5 ore, applicando un carico pari a un quinto della corrente .

Sotto l’80% è suggerita la sostituzione, e per valori di molto sotto quest’ultimo, si rischia addirittura l’esplosione: si osserveranno dei rigonfiamenti dell’involucro esterno fino a che lo stesso si apre completamente con la fuoriuscita di liquido acido. Per batterie di grossa capacità può esserci una vera e propria esplosione.

Come si verifica l’autonomia di una batteria?

Per verificare l’autonomia di una batteria, bisogna scaricarla per il tempo C 5 a corrente costante; ogni ora verificheremo la tensione e la scarica sarà interrotta quando per ogni elemento leggeremo 1,75 V, su una batteria 24 V, quindi a 21V totale.

E’ ovvio che man mano che la batteria si scarica la sua tensione diminuisce e la prova sarebbe alterata dando come risultato un tempo di durata non attendibile. Per ovviare esistono appositi scaricatori, che controllati da modulatori elettronici tengono la corrente di scarica costante.

Posso fare la prova in meno tempo?

No, il tempo per le vari test se non rispettano questo standard rischiano di fornire un dato poco attendibile.

Conclusioni

Questo è quanto di mia conoscenza, ogni parere, commento, suggerimento e segnalazione è accettato e gradito. Spero che gli articoli del blog rientrino nell’interesse di gestione di gestire le batterie facilitando il tuo lavoro in modo da spendere meno. Se vuoi conoscere le novità <clicca qui>.


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