Se non sono collegate ad alimentazione elettrica, le apparecchiature a 12V in un caravan o in un camper sono alimentate da una batteria Leisure. La tecnologia per batterie Leisure differisce dallo standard delle batterie per auto poiché è ottimizzata per gestire carichi e schemi di utilizzo tipici di caravan e camper.
Batterie di avviamento standard
Una batteria di avviamento standard è in grado di erogare un picco di corrente elevato per avviare il motore, di solito a oltre 1200 giri/minuto, fino a una temperatura di -30°C. Tale potenza è necessaria per superare la resistenza meccanica e termica del motore e, a seconda delle caratteristiche del motore e delle temperature, richiede una corrente di avviamento fino a 1000A. L’alternatore del veicolo reintegra l’energia consumata nella batteria mentre il motore è attivo. Le batterie di avviamento standard al piombo acido progettate per veicoli standard senza sistemi start-stop si affidano di norma a tecnologie con griglie contenenti calcio (a basso consumo d’acqua). Il design di tali batterie si concentra più sulla potenza di avviamento che sulla durata, e il numero delle piastre e la loro superficie sono ottimizzati per fornire alte prestazione di spunto a freddo, a discapito della durata ciclica. È dimostrato che batterie a basso costo e di scarsa qualità disponibili per questo mercato durano meno di tre cicli al 100% di profondità di scarica (Depth of Discharge – DOD), vale a dire cicli di scarica completa, e di norma meno di 20 cicli nei requisiti del mercato Leisure per una profondità di scarica del 50%. Le batterie per auto più diffuse durano tendenzialmente 20-30 cicli con 100% DOD, e più di 70 cicli con 50% DOD. Di conseguenza, le batterie al piombo acido standard non sono adatte per le necessità cicliche tipiche del mercato Leisure.
Batterie Leisure
Al contrario delle batterie di avviamento standard, una batteria Leisure deve fornire un flusso di corrente stabile per un lungo periodo di tempo, e viene raramente ricaricata finché l’utente non si accorge che la tensione è notevolmente diminuita. A questo punto, è necessaria una ricarica. Sa lasciata per lunghi periodi in stato di scarica, o collegate a un utilizzatore che porta la batteria a uno stato di scarica eccessiva, la batteria non sarà in grado di tornare a condizioni ottimali. Tali condizioni possono portare alla formazione di micro cortocircuiti che rende la batteria inservibile.
È pratica comune mettere in commercio le batterie Leisure fornendo un’indicazione di numero indicativo di cicli che la batteria può sopportare con stato di carica al 50%. A livello di progettazione, l’aumento del numero di cicli fornito da una batteria (vita e durata, piuttosto che potenza di avviamento) comporta le seguenti soluzioni:
- Aggiunta di piombo, di norma sfruttando una densità maggiore di materia attiva nella costruzione delle piastre.
- Utilizzo di materiali più costosi, progettati per mantenere operativi i pacchetti di celle (mantenendo al contempo l’acido tra le piastre).
Le batterie convenzionali al piombo acido Leisure sono di norma adatte alle esigenze di applicazioni di fascia bassa e media. A seconda dell’applicazione, una durata variabile tra 70 e 360 cicli con 50% DOD è piuttosto comune. Investimenti e sviluppi recenti nella tecnologia auto micro ibrida, che comporta requisiti simili al mercato Leisure, hanno portato a una maggiore durata nella tecnologia per batterie convenzionali Leisure.
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Nuove tecnologie
Tecnologia EFB (fascia media)
La tecnologia EFB (Enhanced Flooded Battery) è una novità recente nel mercato, introdotta in primo luogo per aiutare i produttori di veicoli a raggiungere gli obiettivi di controllo delle emissioni per veicoli con sistemi start-stop con prestazioni ridotte. Gli standard tipici delle case produttrici di veicoli richiedono che tali batterie consentano una durata di 200 cicli con 50% DOD, equivalenti a 50-60 cicli con 100% DOD. Queste specifiche rendono le batterie EFB adatte ai requisiti di veicoli Leisure di fascia media, che richiedono un certo grado di durata ciclica.
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AGM (da fascia media a utilizzi pesanti)
Nel mercato automobilistico si è assistito a un aumento del volume di vendita di veicoli start-stop ad alte prestazioni, che richiedono batterie con tecnologia AGM (Absorbed Glass Mat). Tale evoluzione ha portato benefici in termini di diffusione e di livello di prezzo anche per il mercato delle applicazioni Leisure. In passato, l’utilizzo di questa tecnologia era limitato alle applicazioni industriali e motociclistiche ad elevate prestazioni. Le batterie auto AGM di buona qualità sono adatte anche per applicazioni cicliche più pesanti, compresi veicoli per la trazione di roulotte.
In genere, le batterie AGM sono costruite con componenti in fibra di vetro puro (glass mat) compresso e avanzato, che sostituiscono i tradizionali separatori in polietilene. Tale componenti sono posti tra le piastre durante la produzione dei pacchetti di celle. Una compressione maggiore dei pacchetti migliora la vita attesa e l’efficienza del processo di ricombinazione dei gas, eliminando del tutto la necessità di manutenzione, al contrario delle tipologie di batterie convenzionali.
L’avvento di tale tecnologia ha rappresentato un passo avanti nella durabilità del prodotto, consentendo ai produttori di veicoli ad alte emissioni di mantenere spento l’alternatore per periodi di tempo più estesi, così da raggiungere una scarica più profonda della batteria, e allo stesso tempo utilizzarne la potenza per assistere l’accelerazione (tecnologia power/passive boost). Le batterie sono progettate per operare al meglio a bassi livelli di carica, riducendo l’effetto di corrosione delle griglie che caratterizza l’utilizzo a bassi livelli di carica nelle batterie convenzionali. Gli standard tipici delle case produttrici di veicoli richiedono che tali batterie consentano una durata di più di 360 cicli con 50% DOD, equivalenti a 100-120 cicli con 100% DOD..
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Scelta della batteria Leisure corretta
Tali considerazioni portano alla necessità da parte del cliente di compiere una scelta tra batterie poco costose e di bassa qualità, che di norma non garantiscono affidabilità a lungo termine, oppure prodotti più robusti che garantiscono una durata in servizio per più stagioni. Inoltre, è necessario considerare il livello di durabilità richiesto. Per esempio, un’opzione che garantisce una durata superiore è più adatta per veicoli per trazione di roulotte, mentre le opzioni di durata più ridotta sono più adatte alla sola alimentazione dell’impianto di illuminazione.
Una buona batteria Leisure è costruita in maniera tale da ottimizzare il design per un utilizzo ciclico ripetuto e un limitato uso scorretto in servizio a livelli di scarica eccessiva. Benché non sia possibile superare alcune delle limitazioni dovute alla chimica di funzionamento delle batterie al piombo acido, esistono alcune soluzioni di progettazione e additivi speciali che minimizzano gli effetti dannosi della scarica eccessiva in servizio. Altre tecnologie per necessità cicliche superiori sono disponibili sul mercato per veicoli a trazione o semi-trazione, ma tali soluzioni sono di norma eccessivamente costose per utilizzi Leisure normali.
Batterie per trazione e semi-trazione utilizzano di solito tecnologie a piastre più spesse ad alta densità o tubolari, adatte a un utilizzo ciclico ripetuto in scarica profonda. Tale tecnologia tende ad essere piuttosto costosa rispetto alla fascia di prezzo tipica per il mercato Leisure. Tali tipi di batterie raggiungono di solito fino a 1000 cicli con 50% DOD, ma il peso e il costo sono considerate una seria limitazione per alti volumi di impiego nelle attuali aree (non specialistiche) dei mercati Leisure e per roulotte.
