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Documentation

Batterie*

Destinato ad aziende agricole e officine. Obiettivo: demistificare i pacchi al litio 48–51,2 V (2 a 15 kWh) e fornire riferimenti concreti per dimensionare, installare, mantenere e diagnosticare in sicurezza.

1) 12 V piombo vs 48–51,2 V litio (LFP/NMC)

  • 12 V piombo (avviamento): storico, economico, pesante, cicli limitati, sensibile alle scariche profonde, manutenzione (piombo liquido). Adatto per l'avviamento di motori termici, meno per usi di trazione/utensili elettrici prolungati.
  • 48–51,2 V litio (trazione/utensile): pacco più compatto/leggero, rendimento superiore, durata dei cicli nettamente migliore, potenza sostenuta migliore. Richiede un BMS e un'installazione accurata.

Ordini di grandezza (secondo i prodotti):

  • Massa per kWh: piombo ≈ 25–35 kg/kWh ; LFP ≈ 10–15 kg/kWh.
  • Cicli utili: piombo ≈ 300–600 (a 50 % DoD) ; LFP ≈ 2000–4000 (a 80 % DoD).
  • DoD consigliato: piombo ≈ 50 % ; LFP 70–90 % (vedi specifiche).

2) Chimiche del litio utili: LFP vs NMC

  • LFP (LiFePO4): ottima stabilità termica, lunga durata, tensione cella ≈ 3,2 V → 16s ≈ 51,2 V nominale (≈ 58,4 V max). Ideale per uso sul campo e sicurezza.
  • NMC: densità energetica superiore (pacco più leggero a parità di kWh), tensione cella ≈ 3,6–3,7 V → 13s ≈ 48,1 V nominale (≈ 54,6 V max). Richiede un'integrazione rigorosa.

Scelta rapida: dare priorità a LFP per robustezza/sicurezza/cicli; scegliere NMC se la compattezza è prioritaria e se l'integrazione termica/elettronica è gestita.

3) Tensione reale, SoC, SoH

  • « 48 V » = pacco ≈ 51,2 V (LFP 16s) o ≈ 48,1 V (NMC 13s) nominale; la tensione varia con SoC, corrente, temperatura, invecchiamento (SoH).
  • SoC (State of Charge): livello di carica stimato dal BMS (tensione + conteggio dei coulomb). A vuoto, la curva tensione/SoC è indicativa; sotto carico, la tensione cala.
  • SoH (State of Health): stato di salute (capacità residua vs nominale, resistenza interna). Diminuisce con l'età, i cicli profondi, il calore.

3bis) BMS — ruolo, limiti, configurazione di base

  • Ruolo principale: proteggere ed equilibrare il pacco; monitorare tensione/corrente/temperatura; interrompere in caso di pericolo; stimare SoC/SoH; registrare i difetti.
  • Protezioni chiave: sovratensione cella/pacco in carica, sottotensione in scarica, sovracorrente (continua/picco), sovra/sotto-temperatura (carica/scarica), cortocircuito.
  • Bilanciamento: passivo (dissipazione) il più comune; attivo su pacchi avanzati. Mira a omogeneizzare le tensioni delle celle per preservare la capacità utile e la sicurezza.
  • Configurazione tipica (da adattare alle specifiche): tensione max pacco secondo chimica (es. LFP 16s ≈ 58,4 V), soglie di sottotensione (attenzione al livello di interruzione), corrente continua/picco, tempi di intervento, intervalli di temperatura.
  • Limiti: il BMS non compensa un cattivo dimensionamento (corrente o kWh insufficienti), un cablaggio difettoso, né una cattiva dissipazione termica.
  • Buone pratiche: conservare un registro degli eventi BMS, annotare i parametri di fabbrica, evitare modifiche senza motivo; dopo l'intervento, verificare i log e il bilanciamento.

4) Dimensionare rapidamente (2 a 15 kWh)

Promemoria: Wh = V × Ah ; autonomia (h) ≈ Energia utile (kWh) / Potenza media (kW). 
Energia utile ≈ Energia nominale × DoD × η.

Esempio: 1,2 kW medio per 2 h, η ≈ 0,85, DoD 80 %.

  • Energia utile ≈ 1,2 × 2 / 0,85 ≈ 2,82 kWh ; E_nominale ≈ 2,82 / 0,8 ≈ 3,5 kWh.
  • Un pacco LFP 51,2 V – 70 Ah ≈ 3,6 kWh è coerente (o 100 Ah per maggiore margine).
  • Corrente media ≈ 1200 / 51,2 ≈ 23 A ; verificare corrente continua/picco del BMS (margine ≥ 1,25×).

Consigli: prevedere margine per freddo (−20 % di capacità possibile), terreni morbidi, pendenze, picchi all'avvio; dimensionare fusibile, sezionatore e cavi secondo corrente e lunghezza.

5) Installazione e manutenzione (officina/fattoria)

  • Fissaggio: supporto rigido, smorzamento vibrazioni; indice IP adeguato (polvere/fango/acqua).
  • Cablaggio: corti, protetti, sezioni conformi; fascette; passacavi; guaina.
  • Connessioni: coppie di serraggio costruttori; ricontrollo dopo 50 h, poi periodico.
  • Protezioni: fusibile DC vicino al +, sezionatore accessibile; polarità chiaramente identificate.
  • Carica: caricatore compatibile chimica/tensione; evitare ricarica < 0 °C (salvo preriscaldamento dedicato).
  • Stoccaggio prolungato: 40–60 % SoC, luogo asciutto 10–25 °C; controllo trimestrale.

6) Diagnostica di base (senza aprire il pacco)

Strumenti: multimetro (tensione pacco), pinza amperometrica DC, interfaccia BMS (se fornita).

  • A vuoto: rilevare la tensione e confrontarla con gli intervalli nominali (es. LFP 16s ~ 51,2 V ; max ~ 58,4 V ; soglia bassa tipica ~ 44–46 V secondo BMS).
  • In carica: annotare la caduta di tensione e la corrente; una caduta eccessiva può indicare resistenza interna elevata o connessione allentata.
  • BMS: leggere SoC, codici di errore, temperature; attivazioni frequenti = indice di cattiva configurazione o sovrasollecitazione.
  • Temperatura/punti caldi: controllo IR a livello capicorda/connessioni.

Segni comuni:

  • Autonomia in calo: freddo, invecchiamento (SoH), consumo più elevato, calibrazione SoC da rifare.
  • Interruzioni: sovracorrente, sottotensione (pacco troppo scarico), temperatura fuori intervallo.
  • Tensione instabile: capocorda allentato, cavo sottodimensionato, falso contatto.

7) Sicurezza e riciclaggio

  • Bassa tensione ≤ 60 V ma energia elevata: rischi di arco/cortocircuito significativi. Attrezzi isolati, nessun oggetto metallico libero, DPI.
  • Fuoco/esplosione: più probabile su sovracorrente, cortocircuito, carica fuori intervallo, urto/perforazione, difetto di montaggio. Prevedere: fusibile DC adeguato, sezionatore, cavi calibrati; evitare fonti di scintille; non coprire gli orifizi di scarico/ventilazione dei pacchi.
  • Perdita di elettrolita/odore insolito: isolare l'area, ventilare, evitare contatto cutaneo/oculare; guanti/occhiali; contenere con assorbente adeguato; non gettare nel lavandino; contattare filiera specializzata.
  • Sempre disconnettere e registrare prima dell'intervento; rispettare le coppie di serraggio.
  • Trasporto/ancoraggio conformi; evitare urti/perforazioni.
  • Riciclaggio: filiere approvate; LFP (materiali meno critici), NMC (metalli strategici). A fine vita (SoH ≤ 70–80 %), considerare riutilizzo stazionario documentato.

Check-list rapida

  • Dimensionamento validato (Wh, I_cont, I_pic, DoD, η, margine freddo)
  • Protezioni DC installate (fusibile, sezionatore), polarità e coppie identificate
  • Cavi corti e sezioni adeguate; ricontrollo del serraggio pianificato
  • Caricatore adeguato; regole di stoccaggio/carica a freddo conosciute


Per saperne di più : 


*: Le informazioni tecniche presentate in questo articolo sono fornite a titolo indicativo. Non sostituiscono le istruzioni ufficiali dei produttori. Prima di qualsiasi installazione, manipolazione o utilizzo, consultare la documentazione del prodotto e rispettare le istruzioni di sicurezza. Il sito Torque.works non può essere ritenuto responsabile per un uso improprio o un'interpretazione errata delle informazioni fornite.