Le batterie LiFePO4 (Litio Ferro Fosfato) sono sempre più popolari per applicazioni che vanno dai sistemi di accumulo di energia solare fino a veicoli elettrici e dispositivi di backup. Ma come funzionano esattamente i cicli di carica di queste batterie e quali sono le migliori pratiche per ottimizzare la loro durata?
I principali cicli di carica spiegati:
- Bulk Charge (Carica di Massa): In questa fase, la batteria assorbe la massima corrente possibile fino a raggiungere la tensione nominale completa. Questa è la fase più rapida della carica, dove la batteria passa dall'essere quasi scarica fino all'80-90% di carica.
- Absorption Charge (Carica di Assorbimento): Una volta che la tensione massima viene raggiunta, il caricabatterie riduce gradualmente la corrente, permettendo alla batteria di raggiungere il 100% di carica senza sovraccaricarla.
- Float Charge (Carica di Mantenimento): Anche se le batterie LiFePO4 non richiedono una vera e propria fase di mantenimento come le batterie al piombo-acido, in alcuni sistemi questa fase permette di mantenere una leggera corrente per stabilizzare la carica.
- Bilanciamento: Nelle batterie LiFePO4, il bilanciamento è un processo automatico gestito dal BMS (Battery Management System), che ha la funzione di mantenere tutte le celle della batteria allo stesso livello di tensione durante la carica e la scarica, evitando che alcune celle si sovraccarichino o si scarichino troppo rispetto ad altre. Questo assicura che la batteria lavori in modo efficiente e sicuro.
Esistono due tipi di bilanciamento:
- Bilanciamento passivo: Il BMS dissipa l'energia in eccesso dalle celle con tensioni più alte sotto forma di calore, per mantenere tutte le celle allo stesso livello.
- Bilanciamento attivo: Il BMS sposta l'energia dalle celle più cariche a quelle meno cariche, ridistribuendo l'energia in modo più efficiente senza sprechi energetici.
- Equalizzazione: A differenza del bilanciamento, l’equalizzazione è una fase utilizzata principalmente nelle batterie al piombo-acido, dove si applica una carica a tensione elevata per livellare le celle. Le batterie LiFePO4, grazie al bilanciamento continuo gestito dal BMS, non richiedono una fase di equalizzazione.
- Le batterie LiFePO4 hanno bisogno di equalizzazione? Le batterie LiFePO4 generalmente non necessitano di una fase di equalizzazione, a differenza delle batterie al piombo-acido. Un buon sistema di gestione della batteria (BMS) bilancia automaticamente le celle, rendendo inutile l'uso di equalizzatori manuali.
- Cosa succede se eliminiamo la fase di equalizzazione? Non accade nulla di problematico, dato che le LiFePO4 sono progettate per funzionare senza questa fase. Il BMS gestisce l’equilibrio delle celle e protegge la batteria da eventuali sovraccarichi o squilibri.
- Posso lasciare la batteria in carica durante la notte? Sì, con un caricabatterie adatto e un BMS funzionante, le batterie LiFePO4 possono rimanere collegate senza rischi di sovraccarico. Una volta completamente cariche, la corrente si riduce automaticamente al minimo.
- Durata superiore: Le LiFePO4 possono gestire fino a 2000-5000 cicli di carica, molto di più rispetto alle batterie tradizionali.
- Sicurezza: Sono più stabili e resistenti a sovraccarichi, cortocircuiti e alte temperature rispetto ad altre batterie agli ioni di litio.
- Bassa manutenzione: Non richiedono cicli di equalizzazione regolari né una fase di mantenimento complessa.