BATTERIE E MOTORI, GIOIE E DOLORI...

[eRAD77]

Pur non frequentando attivamente il forum, mi è capitato di dare un’occhiata alle discussioni inerenti le batterie ed ho notato una certa confusione sul tema, con sprazzi di nozioni corrette, alcune vere e proprie castronerie (senza offesa), negazionismo scientifico o (legittimo e comprensibile) menefreghismo pratico.

Ho quindi pensato di scrivere due righe per dare qualche informazione sull’argomento a chi fosse interessato ad una migliore gestione delle batterie o semplicemente a chi volesse apprendere qualche nozione sul tema, applicabile non solo alle eBike, ma alla mobilità elettrica ed alla transizione energetica in generale.

Se e quando cambieranno le tecnologie di accumulo probabilmente alcune di queste tematiche, se non tutte, potranno essere auspicabilmente superate, ma al momento, e verosimilmente per ancora diversi anni avvenire, questa (quella degli accumulatori “agli ioni di litio”) è la tecnologia con cui ci dobbiamo, volenti o nolenti, quotidianamente confrontare.

Non inserirò immagini illustrative, perché non ho tempo di produrne ad-hoc e vorrei evitare di creare problemi di violazione di copyright al forum.

----------------​

Premessa n°1:
Per molteplici motivi in questa “guida” verranno usate terminologie non sempre rigorose dal punto di vista tecnico, a volte gergali, ma (nelle intenzioni) comprensibili da parte di tutti coloro che leggeranno.
Nei limiti del possibile tratteremo le questioni senza entrare nel dettaglio scientifico.

Premessa n°2:
Le batterie (dove per “batterie” andremo ad intendere genericamente l’attuale generazione di accumulatori Li-Ion, intesi sia come cella singola, sia come gruppo di celle assemblate) si rovinano, sia che vengano utilizzate, sia che non vengano utilizzate.
Dal momento della fabbricazione inizia un processo di degrado inevitabile, inesorabile ed irreversibile. Allo stesso modo, durante l’utilizzo, le batterie si usurano (sempre inevitabilmente, inesorabilmente ed irreversibilmente…).
Conoscere il perché, il quando, il come, il quanto ed in quali condizioni avviene questo degrado può essere d’aiuto a massimizzare la loro resa e la loro durata nel tempo.

È importante sottolineare che si tratta di deterioramento, non di guasti. Il deterioramento è lento e progressivo; e spesso di difficile percezione proprio perché c’è tutto il tempo di abituarsi al peggio…
Se vostro cuggino una volta ha scaricato la batteria a zero facendo impennate in cortile o l’ha dimenticata in carica per un mese in un Sukala del Burkina Faso a luglio “e non è successo niente” non fa testo, oltre ad essere tecnicamente falso.

Premessa n°3:
Una batteria per eBike di qualità standard, dotata di un BMS (Battery Management System) ben progettato ed utilizzata in modo “ignorante” dall’utilizzatore medio, salvo eventi particolari o errori di gestione colossali, sarà in grado di assolvere il suo compito per alcuni anni, con un livello di efficienza residua minimo già previsto (ma purtroppo non garantito, come avviene nel settore automotive) dal costruttore.
Quindi chi non avesse voglia di approfondire la questione, preferendo pensare solo a pedalare ed upgradare ha tutta la mia comprensione e può tranquillamente smettere di leggere subito dopo la premessa n°4.

Premessa n°4:
Una batteria Li-Ion ha una tensione minima superata la quale viene danneggiata in modo definitivo e conclusivo.
Non corrisponde allo “0%” formulato dal BMS e visibile a display, è sempre di alcuni decimi di volt inferiore. Un più o meno lungo (dipende dalle condizioni delle celle, da fenomeni variabili di autoscarica, dal consumo basale dei circuiti elettronici di bordo) stoccaggio a partire dallo “0%” di carica residua, tale da portare ad un abbassamento ulteriore della tensione, può portare alla morte elettrochimica della batteria, nuova o vecchia che sia.
L’eventuale garanzia del costruttore sarà giustamente negata.

-------------------​

Contesto:
Una “batteria” è composta da due elettrodi (anodo e catodo), una membrana separatrice ed un elettrolita, generalmente in forma liquida.
Durante la carica e nell’utilizzo, quindi durante la scarica della batteria, si creano delle reazioni elettrochimiche di ossidazione e riduzione che favoriscono la cessione di energia o il suo accumulo con un flusso di ioni dall’elettrodo positivo al negativo e viceversa (super-omissis, che Stanley Whittingham non mi fulmini!).

Questo flusso di elettricità all’interno della batteria (durante cariche e scariche, come detto), oltre a rappresentare la base del funzionamento di qualsiasi accumulatore, è importante da considerare perché non è ad “impatto zero” sulla salute della batteria.
Possiamo sintetizzare oltremodo dicendo che ad ogni migrazione elettrica da un polo all’altro vengono lasciate delle “scorie” nei pressi degli elettrodi (spero anche nella clemenza di Giove!).
Queste scorie, mano a mano che si accumulano, sono responsabili della diminuzione della capacità reale della batteria e dell’aumento della resistenza interna che si oppone al flusso elettrico. Vengono quindi progressivamente compromesse sia la capacità di scarica della batteria, ossia la propensione a fornire la potenza (Ampère) richiesta dal motore elettrico, sia la massima velocità di carica ottenibile.

Ecco che nel tempo le “prestazioni” della batteria nel suo complesso tendono a diminuire, sia in termini di quantità di energia accumulata, sia in termini di potenza istantanea erogabile o ricaricabile.

Compreso questo, possiamo andare brevemente a considerare quali sono le condizioni che accelerano il deterioramento delle batterie e quali sono i comportamenti che è possibile adottare per minimizzare tale degrado, così da aumentare la longevità delle nostre batterie.

N.B. Le Li-Ion sono disponibili in numerose composizioni chimiche, alcune delle quali hanno caratteristiche peculiari che le differenziano dalle altre. Non avrebbe senso fare dei distinguo, nella maggior parte delle valutazioni che andremo a fare la tipologia di chimica è sostanzialmente ininfluente.
Il riferimento di massima è comunque alle celle di tipo NMC (o equivalenti) che credo rappresentino la totalità delle batterie per eBike, così come sono la quasi totalità delle batterie del settore automotive.

• Velocità di carica

Sebbene la cosa sia variabile e dipenda dalle peculiarità chimiche dei diversi tipi di celle, si può affermare che la velocità di carica danneggi in modo direttamente proporzionale le batterie. È sempre preferibile una ricarica lenta ad una rapida.
Un ciclo di carica, per gli standard attuali, può essere considerato veloce al di sopra di 0.5C*, mentre al di sotto di questa soglia può essere considerato lento.

*Il C-rate rappresenta la corrente (A) necessaria per scaricare (o caricare) la batteria in 1h. Una batteria con capacità da 10Ah, (s)caricata a 10A in un’ora è stata (s)caricata a 1C. Con 20A si parla quindi di 2C. Con 5A, 0.5C.

Le batterie da eBike mi pare siano tutte a 36v di tensione nominale, quindi una generica 500Wh ha una capacità di circa 13Ah e potrebbe essere caricata a 13A, considerando 1C come veloce senza essere estrema, ma direi che tutti i caricabatterie sono ampiamente sotto quella soglia, quindi opportunamente dimensionati per non stressare troppo le celle.
Io, ad esempio, uso un charger standard da 4A per 750Wh di batteria (circa 20Ah) quindi una carica a circa 0.2C. Il modello “rapido” è da 6A, quindi ancora lontano da 0.5C (0.33C)

• Profondità di carica

La profondità di carica degrada in modo direttamente proporzionale le batterie. Qualsiasi tensione superiore a 3.92v (corrispondente a circa il 65% di un sistema basato su celle da 4.2v max.) comporta un degrado per le batterie. Tale degrado cresce proporzionalmente fino al 100% di SoC (State of Charge, Stato di Carica, percentuale di carica…) in cui è massimo.

• Velocità di scarica

Per velocità di scarica si intende la quantità di potenza (A) istantanea che viene richiesta alla batteria dall’utilizzatore. La batteria cederà la potenza richiesta, scaricandosi. Più velocemente la batteria si scarica, maggiore è il degrado indotto all’accumulatore, similmente a quanto accade con la carica.
In soldoni, “Eco” rovina meno la batteria di “Turbo”, ma anche in questo caso la massima potenza di un motore medio eBike non eccede (o eccede di poco) una scarica da 1C (es batteria 500Wh, motore 500W a manetta = 1C), quindi non si tratta di un assorbimento estremo.

• Profondità di scarica

Similmente alla profondità di carica, ma in senso opposto, qualsiasi tensione inferiore a quella nominale (tipicamente 3.6-3.7v, approssimativamente 40% di SoC) comporta un degrado per le batterie. Tale degrado cresce proporzionalmente fino al 0% di SoC in cui è massimo.


...segue

Prodotti MTB scontati

 

[eRAD77]

• Esposizione alle temperature estreme

La temperatura è certamente il fattore di degrado più influente tra tutte le condizioni, interne o esterne, cui le batterie sono sottoposte. E può essere un rilevante moltiplicatore di degrado se associata ad altre concause.
In particolare sono molto temibili le alte temperature. Qualsiasi temperatura che ecceda i 30°C è considerabile deleteria ed il degrado cresce esponenzialmente al crescere della temperatura operativa o ambiente.
In un sistema privo di raffreddamento attivo sarà il BMS, durante l’utilizzo, ad intervenire in caso di surriscaldamento tagliando la potenza (capacità di scarica) per abbassare le temperature minimizzando i danni.
Ma il BMS nulla potrà contro i 60° del bagagliaio di un’auto parcheggiata fuori dall’autogrill mentre il proprietario si sta mangiando la Rustichella…

Le basse temperature sono molto meno critiche perché la loro influenza sul sistema batteria è tendenzialmente temporanea. L’elettrolita, che a temperature medie ha la giusta densità di progetto, a basse temperature tende a gelificare rendendo meccanicamente più difficoltoso il flusso elettrico, quindi sia la capacità di (s)carica, sia la capacità effettiva dell’accumulatore sono temporaneamente ridotte in modo direttamente proporzionale all’abbassamento della temperatura.
Un vero e proprio degrado permanente avviene solo in condizioni estreme con la richiesta di elevate potenze di (s)carica prima che le batterie si siano riscaldate con l’utilizzo (blando e continuativo) o attraverso un sistema di termoregolazione esterno.
Questo è il motivo per cui quelle apparecchiature che non hanno un assorbimento lento e continuativo - che permette di portare progressivamente in temperatura le batterie - e che funzionano ad impulsi con repentine richieste di potenza (es. macchine fotografiche, utensili tipo trapani/avvitatori, chi spegne il motore in discesa dal Cervino per poi sparare il turbo… ) sono più suscettibili di blocchi funzionali.

• Temperature durante la ricarica

Le alte temperature, come abbiamo visto, sono sempre deleterie. La fase di carica non fa eccezione. Sono sempre da evitare.

Le medio-basse temperature (±5°C) non rappresentano un grave fattore di rischio durante la fase di carica, a patto che questa sia sufficientemente lenta, cosa che abbiamo visto essere lo standard dei caricabatterie per eBike.
Tra 5°C e 0°C la velocità di ricarica deve essere estremamente lenta per non essere un fattore di rischio.
Al di sotto degli 0°C, senza un sistema di termoregolazione esterno, la carica è da evitare o addirittura inibita del tutto dal BMS.

• Stoccaggio (e temperature di)

Durante l’inutilizzo le batterie continuano il loro processo di invecchiamento naturale, ma tensione delle celle e temperatura ambiente possono essere dei grandissimi moltiplicatori di degrado oppure dei fattori di salvaguardia.

La tensione ottimale per la lunga conservazione è attorno a 3.6-3.7v (corrispondente alla tensione nominale delle celle, non per caso…), approssimativamente e mediamente corrispondenti ad un SoC del 40%.
Mano a mano che ci allontaniamo da quella tensione ideale il degrado cresce esponenzialmente.

Stesso discorso per le temperature. La temperatura di stoccaggio ideale è tra i 10°C ed i 15°C. Tra i 10°C e 1°C non ci sono particolari problematiche e se non è possibile evitarlo possono essere temperature accettabili purché l’umidità ambiente non sia estrema. Da evitare lo stoccaggio sotto 0°C.
Al di sopra dei 15°C, in particolare al di sopra dei 30-35°C, il degrado si fa più significativo. Sopra i 50° diventa facilmente distruttivo.

Incrociando tensione residua e temperatura ambiente, passiamo quindi da una condizione ideale di 40% di SoC e 10°C, nella quale la perdita di capacità della batteria si attesta a qualche punto percentuale per anno di stoccaggio, fino alla condizione più critica con SoC al 100% e alte temperature nella quale le perdite di capacità possono arrivare anche al 10% per mese di stoccaggio.
Nel mezzo tutte altre possibili combinazioni e relative conseguenze.

• Bilanciamento

Le “batterie” Li-Ion, quando non si tratta di singole celle ad utilizzo diretto, sono in realtà un assemblato di numerose celle collegate tra loro in serie e/o in parallelo allo scopo di raggiungere tensioni e capacità idonee all’utilizzatore, nel nostro caso il motore elettrico.
In particolare, i collegamenti in serie (+ con -) moltiplicano la tensione, mentre i collegamenti in parallelo (+ con +, - con -) moltiplicano la capacità.
Con due celle da 3000mAh, 10A di scarica e 4.2v di tensione massima posso ottenere un sistema da 6000mAh e 4.2v di tensione, oppure un sistema da 3000mAh e 8.4v di tensione.
Combinando collegamenti in serie ed in parallelo è possibile controllare tensione, capacità e potenza di scarica a piacimento, peso ed ingombri permettendo.

La condizione ideale è che tutte le singole celle del sistema abbiano le medesime proprietà elettrochimiche, la medesima resistenza interna, la medesima capacità e la medesima tolleranza agli stress cui sono sottoposte. Una condizione, quindi, nella quale dopo decine/centinaia di cicli di carica e scarica ognuna delle celle che compongono il pacco batterie si trovi ad una identica tensione e con una identica capacità residua.
Tutto ciò nella pratica non è possibile, perché le celle Li-Ion sono manufatti e come tali presentano (pur minime) intrinseche differenze strutturali e di funzionamento.

Ecco che, nel tempo, ci saranno delle singole celle con una tensione che si discosta da quella della maggioranza ed il BMS si troverà nella condizione di dover gestire questo sbilanciamento.
Tendenzialmente, per semplificare (molto), il BMS durante l’utilizzo si adeguerà allo stato delle celle più “deboli” e si comporterà come se tutte le celle fossero nella condizione peggiore, in modo da salvaguardare l’anello debole in caso di scarica profonda o di richieste di potenza elevate.
Da questa “politica” del BMS possono derivare percepibili diminuzioni di capacità, quindi di autonomia, ridotta capacità di erogazione, etc.

Il cosiddetto “bilanciamento” è la strategia che il BMS utilizza per riportare ogni cella della batteria (salvo difettosità…) allo stesso livello di tensione a parità di livello di SoC e questo avviene durante, o meglio, al termine di una carica al 100%, quando la percentuale a display risulta già essere del 100% ma con la fase di carica che non si interrompe e sembra protrarsi oltremisura.

È importante lasciare che il BMS porti fino in fondo questo processo, fino al segnale di carica completata e/o spegnimento del display.

• Calibrazione delle batterie

Il termine è scorretto perché le batterie di per sé non hanno bisogno di alcuna “calibrazione”, ma si dice così…
Il BMS per formulare una percentuale di carica attendibile da mostrare a display ha bisogno di conoscere lo stato di “forma” attuale della singola cella o delle celle che compongono la batteria.
Nel tempo, come abbiamo visto, le condizioni delle celle cambiano in funzione dell’invecchiamento e dell’usura ed il BMS è programmato per adattarsi alle fluttuazioni di stato delle celle. Può però capitare che, ad un certo punto, il BMS non riesca più a formulare una percentuale di carica attendibile perché il disallineamento tra il software e la reale tensione delle celle inizia ad essere eccessivo, quindi inizia a sbarellare mostrando fluttuazioni anomale del SoC, crolli apparenti della capacità residua, etc.
Salvo difettosità hardware che non possono essere corrette, il modo per ricalibrare il BMS consiste in uno o più cicli di carica completi, da 0% al 100%.
Questo permette al BMS di verificare la tensione effettiva delle celle in ogni condizione di SoC, ricostruire le opportune corrispondenze e attribuirvi la corretta percentuale da mostrare a display.
In casi di grave disallineamento possono essere necessari più cicli.
Resta inteso che non sono operazioni da fare se non ce n’è la reale esigenza, in quanto vanno a toccare entrambi gli estremi del SoC in un colpo solo e abbiamo visto che per le batterie non è un toccasana.

Potrei consigliare di approfittare di quelle circostanze in cui esauriamo la batteria durante l’uscita e già che siamo a 0% possiamo approfittare per fare calibrazione preventiva e bilanciamento di fine carica. Altrimenti, solo in caso di evidente necessità.

• Rapporto tra capacità e potenze (di carica e scarica)

Come abbiamo visto precedentemente il “fattore C” è l’indicatore standard della velocità di (s)carica in funzione della capacità di un accumulatore.
Essendo il “fattore C” direttamente proporzionale alla capacità della batteria (1C di 13Ah sono 13A, 1C di 20Ah sono 20A), la conseguenza è che una batteria di capacità maggiore, a parità di potenza di carica o di scarica, è meno stressata rispetto ad una con capacità inferiore.
Esemplificando, una batteria da 750Wh usata in Turbo col massimo dell’erogazione del motore e quindi scaricata con relativa veemenza, soffre meno di una batteria da 400Wh sottoposta allo stesso assorbimento.

Allo stesso modo, durante una ricarica a “x” Ampere una batteria più capiente è meno stressata di una meno capiente.

La capacità della batteria, quindi, rappresenta un fattore di longevità della stessa, non solo perché permette di parzializzare le ricariche a parità di autonomia, ma anche perché permette di erogare più potenza di picco a parità di stress, motivo per il quale non vedrete mai una Porsche Taycan con batteria da 40KWh, così come non vedrete una citycar da 30KWh di batteria che può caricare a 250Kw.


...segue

 

[eRAD77]

• Cosa possiamo fare concretamente

1. Dopo un (più o meno lungo) periodo di inutilizzo della batteria fare un ciclo di carica (anche breve) prima di utilizzarla. Prima caricare, poi scaricare.
2. Se ne abbiamo la possibilità, se la cosa è compatibile con le nostre abitudini, i nostri percorsi, la nostra ansia da ricarica, etc. preferire il range 20-80% per l’utilizzo standard, lasciando le cariche al 100% per i giri più lunghi. Il “20-80” è il miglior compromesso possibile tra autonomia e degrado della batteria. Quello ideale sarebbe dal 60% circa al 75%, ma è chiaro che vorrebbe dire rinunciare quasi all’80% della capacità e non stiamo cercando di battere un record, ma di andare in bici. Quindi, se possibile, 20-80. 25-75? Meglio ancora.
   Una “profondità di utilizzo” del 60% di capacità (20-80) può raddoppiare la longevità di una batteria utilizzata sempre al 100% della capacità, in termini di cicli di ricarica.
3. Meglio 13 ricariche parziali di una completa.
4. Preferire sempre una carica lenta.
5. In caso di carica al 100% (se saltuaria) possiamo approfittare per lasciare il tempo al BMS di fare il bilanciamento delle celle. Non stacchiamo appena raggiunto il 100%, ma lasciamo che la fase di carica sia effettivamente conclusa ed evidenziata a display. Basta una volta al mese o anche meno, non serve bilanciare ossessivamente.
6. Non ci sono particolari problemi a lasciare il caricabatterie collegato per diverse ore a fine carica. Il “danno” è già stato fatto con la ricarica al 100%, raggiunta la quale il caricabatterie stacca, la carica termina e non c’è rischio di sovraccarico.
7. In caso di lungo inutilizzo, possibilmente mantenere la batteria al fresco e con circa il 40% di carica residua. Meglio più carica che più calda. Meglio meno carica che più calda. Insomma, il calore è il nemico numero uno.
8. La batteria può stare alloggiata nella bici nel box non riscaldato in inverno? Sì, a patto che non si scenda sotto lo zero, che l’umidità non sia fotonica e che poi venga sottoposta ad una ricarica lenta o ad un utilizzo inizialmente accorto, senza partire a manetta, insomma.
9. …

Postfazione:
Quanto scritto (semplificazioni permettendo) ha primariamente un intento divulgativo, non ha alcuna intenzione ingiuntiva o terrorizzante.
Per la batteria di un’eBike, che spesso viene sostituita prima ancora di poter avvertire gli effetti di degrado durante l’utilizzo o che comunque ha un costo di sostituzione relativamente ridotto, tutte le precauzioni indicate possono sembrare (o essere…) eccessive. Ma l’elettrificazione non finisce con le eBike e - salvo future auspicabili rivoluzioni nel campo degli accumulatori - presto o tardi si avrà a che fare con sistemi Li-Ion che DEVONO durare affinché l’investimento fatto sia vantaggioso. Quindi dal mio punto di vista conviene conoscere, piuttosto che ignorare, anche se al momento non abbiamo intenzione di seguire alcun suggerimento o adottare precauzioni particolari.
Personalmente parlando, oltre a due eBike, ho due auto elettriche ed un sistema di accumulo per il fotovoltaico da gestire e non si parla più di alcune centinaia di euro per sostituire la batteria Bosch/Specialized, ma di decine di migliaia di euro a botta e di piani di rientro che vanno ben oltre la durata media di una bici.
Le auto le tratto seguendo i “miei” stessi consigli, mentre per l’accumulo ho scelto una soluzione con celle LFP che sono meno sensibili alla profondità di carica e ne ho limitato la scarica al 20% via software.
Tra dieci anni (se ci sarò ancora…) potrei trovarmi con un sistema di accumulo al 70% di capacità residua o con un catafalco già da tempo inutilizzabile.


P.S. Ho scritto di getto, insonne, ho riletto quanto scritto e corretto il possibile, ma oltre ad annoiarmi da solo potrei aver comunque seminato diversi refusi.
Potrei essere passato dal plurale maiestatis al futuro anteriore con accento svedese nella stessa frase, quindi abbiate pazienza.

Un saluto a chi leggerà.

 

[tostarello]

Grazie per il tempo dedicato, queste indicazioni/considerazioni saranno sicuramente utili a molti.

 

[redman]

complimenti x la spiegazione sicuramente utile

 

[binger]

Qui dicono che una batteria al litio sopporta tranquillamente range di temperatura di -20°C / + 50°C. https://www.rinnovabili.it/energia/elettrolita-batterie-litio-temperature/

 

[NONNOCICLISTA]

Ho una domanda da fare sulle batterie, non sapevo se aprire una nuova discussione o attenderne una "adatta", mi pare che questa capita a fagiolo. La domanda è sulle batterie al sale. Non ne conoscevo l'esistenza. Ho visto un video in TV e subito dopo ho cercato in rete altre notizie. Leggo che sono costose, ma tutto dipende dalla domanda, se sale (cresce) diminuirà sensibilmente il costo di produzione e quindi il prezzo. Approfitto, per chiedere, quindi, che roba è? N B. Se esiste già una discussione , mi scuso in anticipo. Ho provveduto a modificare il contenuto

 

[albertoalp]

Utile spiegazione E-rad. Grazie.

 

[velocipede]

Qui dicono che una batteria al litio sopporta tranquillamente range di temperatura di -20°C / + 50°C. https://www.rinnovabili.it/energia/elettrolita-batterie-litio-temperature/

Provo a rispondere io senza optare per il classico approccio che ci hai abituato a tenere nei tuoi confronti ( e questo solo per non impestare un 3d che spero rimanga come guida).
Nell'articolo da te postato parlano di temperature di utilizzo sotto un aspetto di pura sicurezza (condizioni per non farle andare in fumo/fuoco) e nulla più (a riprova, la considerazione dell'articolo che le classiche al litio possono lavorare da 4.3 a 0 volt) ... qui invece si parlava di temperature per gestire al meglio ed allungare la limitata la vita di una batteria.

 

[binger]

Provo a rispondere io senza optare per il classico approccio che ci hai abituato a tenere nei tuoi confronti ( e questo solo per non impestare un 3d che spero rimanga come guida).
Nell'articolo da te postato parlano di temperature di utilizzo sotto un aspetto di pura sicurezza (condizioni per non farle andare in fumo/fuoco) e nulla più (a riprova, la considerazione dell'articolo che le classiche al litio possono lavorare da 4.3 a 0 volt) ... qui invece si parlava di temperature per gestire al meglio la vita di una batteria.

Ok. Hai delle fonti consultabili ?

 

[kilowatt]

Grazie per l'interessante discussione. Premesse.
Non voglio andare Ot quindi se vorrai rispondermi potrai farlo nella discussione che linko sotto. Non sono un esperto di batterie: mi ritengo molto più ferrato nel campo motori di cui sono appassionato e nel quale ho anche "bazzicato" per lavoro.
Nel merito (sintesi)
Tempo fa aprii una discussione per chiedere perché le batterie delle auto (ibride e plugin soprattutto che son quelle che "conosco" meglio) nonostante un "lavoro" molto più intenso di quelle ebike, durino enormemente di più (ovviamente anche in rapporto al lavoro che fanno).
Le risposte che mi sono dato allora e anche dopo ulteriori appofondimenti sono queste.
Nelle auto celle e componenti sono "migliori" o comunque scelti con tolleranze inferiori.
Nelle auto i sistemi di controllo e gestione batteria sono molto più sofisticati.
Software e hardware di gestione molto più sofisticati.
I pacchi batteria sono confezionati molto meglio (involucri ah hoc ecc contro leggeri incolucri in plastica).
Le temperature sono controllate meglio: gli accumulatori auto sono credo tutti raffreddati. Diverso il discorso per il freddo. In quel caso se lasci un'ibrida o elettrica 2 gg a Livigno d'inverno la batta va sotto zero, a meno che non abbiano delle resistenze che mantengono un minimo la temperatura magari alimentate dalla batteria stessa, ma questo non lo so.
I cicli di carica/scarica sono enormemente diversi: nelle auto sono continui e stressanti, nelle ebike 1,2 al giorno.
Velocità e intensità di carica molto diversi: sia dal generatore sull'auto sia dalle colonnine rapide (per auto intendo).
Sempre i cicli sono diversi nella modalità. Nelle ibride almeno (nelle plugin e ancor più nelle elettriche il discorso cambia un po'), la carica (da indicatore) varia sempre dal 35 al 75% circa: raramente meno, quasi mai al 100%. Nelle ebike, lo sappiamo
Va anche detto che, come tu stesso accennavi, probabilmente gli indicatori di carica di auto e bici non "ci dicono" la % esatta, proprio per mantenere i margini di sicurezza. Nelle ebike si può anche vedere lo stato di salute della batteria: ma pure quell'indicazione è approssimativa (spesso va di 10 in 10%).
Dunque la domanda: sono queste le ragioni per cui le batterie auto durano molto di più nonostante tutto? O c'è altro? Cosa penso giusto e cosa sbaglio?
Grazie

Salute batterie: tra ebike e auto un abisso. Perché?

Ho una domanda/curiosità per gli esperti di batterie che so bazzicano il forum (io non lo sono). Spesso leggiamo, nel campo ebike, di salute delle batterie che si riduce... anche molto nell'arco di 2, 3, 4 anni e con chilometraggi non esagerati in assoluto: 5, 10, 20k km... Garanzia 2 anni. Ma...

www.ebike-mag.com

 

[kilowatt]

Scusate. Lapierre (Binger) non facciamo polemiche anche qui. Aspettiamo che @eRAD77 risponda...

 

[Pietro.68]

@eRAD77 ho una domanda:
parli di degrado maggiore per la batteria se si ricarica fino al 100%
ma il bms della batteria carica fino al 100% effettivo o si ferma un po' prima proprio per evitare questo degrado? un po' come fa per evitare le scariche complete?

 

[Bartbike]

Grazie per L intervento che non è comunque scevro da “ punti di vista” e non latore di verità assolute

 

[Rolly]

Un esempio già postato??
Per una volta ho lasciato 4 mesi carica al 100%..(ipotetico)...
Almeno 2/3 volte sono tornato con batteria a 0..
Quando mi hanno sostituito il motore, un anno fa esatto,la diagnosi (così almeno dice la stampata del dealer) la da' al 100%...di efficienza.
Non sarà al 100 ma io non ho notato evidenti decadimenti.
Ps. Fino a un mese fa uscivo ogni 2 gg circa ed al ritorno caricavo completamente, usando l'accortezza insegnatami qui sul forum di mettere un timer...ma impossibile calcolare es.80%....