Perché
“La tecnologia basata sul ferro fosfato – LiFePO4 – denominato LFP, possiede una elevata stabilità termica e chimica che fornisce caratteristiche di maggior sicurezza rispetto alle altre tecnologie litio-ione. Le celle ferro fosfato sono incombustibili nell’eventualità di errori di gestione durante la carica o scarica, sono più stabili in condizioni di sovraccarica o di corto circuito e possono resistere ad alte temperature. Quando avviene un abuso, il materiale catodico a base di fosfato non rilascia ossigeno, non brucia ed è molto meno suscettibile ad un aumento incontrollato della temperatura. Le celle ferro fosfato hanno una densità di energia inferiore a quelle al cobalto. In compenso possono sopportare più alte correnti e quindi più alte potenze, offrono una vita più lunga e costituiscono un significativo miglioramento in termini di costo, sicurezza e tossicità
Il catodo al litio ferro fosfato si rompe con il rilascio di ossigeno a temperature molto più alte ed inoltre, quando ciò accade, viene rilasciata molta meno energia. La ragione è che gli atomi di ossigeno nel fosfato hanno un legame molto forte a causa della valenza del fosforo, che è difficile da spezzare. La chimica degli altri catodi è basata su ossidi metallici al litio che hanno legami di valenza molto più debole e si rompono più facilmente con conseguente liberazione di ossigeno.”
Sviluppo di moduli batterie litio-ioni per avviamento e trazione non automotive
Francesco Vellucci, Giovanni Pede, Enea 2011
Che c’è sulla moto
Non c’è un carica batterie sulla moto, solo un regolatore di tensione che stabilizza a 13.8 volt. La batteria si prende la corrente necessaria per mantenere quella tensione, che corrisponde circa al 70-80% della carica completa. La batteria non si occupa solo dell’avviamento, ha una resistenza interna bassissima, pochi milli Ohms, per permettere il passaggio della elevata corrente d’avviamento, questa caratteristica la rende anche il primo fornitore di corrente a tutte le utenze elettriche. La batteria lavora sempre.
Il processo di carica completa prevede un controllo delle tensione e della corrente molto preciso, curve IUoU, compensazione temperatura, desolfatazione, equalizzazione, ecc… con il regolatore e la batteria di avviamento non è possibile, eventualmente si può aggiungere un booster e una batteria servizi, come sui camper, ma questa è un’altra storia
Passaggio al litio sulle mie vecchie moto
Le batterie ad acido libero da 30Ah le avevo già abbandonate 20 anni fà per le AGM da 10/14 Ah. Il passaggio alle Litio è stato automatico. Le LiFePo hanno un range di carica simile a quello al piombo, capacità di dare-ricevere corrente elevata in modo continuativo [ l’alternatore “versa” secchi di corrente nella batteria, a differenza dei carica batterie]. Come per le batterie al piombo è sufficiente la tensione stabilizzata a 13.8. Le litio si usurano meno se non sono tenute cariche al 100% a differenze delle piombo (solfatazione). Sulle batterie Litio è presente un circuito (BMS) di controllo carica, bilanciamento e equalizzazione delle singole celle. E’ collegato in parallelo e non interrompere il passaggio di corrente. Non avendo problemi di spazio, ho scelto le batterie al litio con la capacità più grande possibile, proporzionata al portafoglio; un paio di x-race 13 e 14 Ah in offertissima a meno di 200 euro e una 14Ah su Aliexpress a 88 euro
Ripristino celle danneggiate
la mia prima batteria acquistata nel 2014 ha subito un po di disavventure … e un paio di celle hanno ceduto, così ho provato a ripararla. L’apertura della batteria ha comportato il danneggiamento del coperchio, niente di irrecuperabile. All’interno ci sono 8 celle, 4 coppie in serie. Una si è gonfiata per sovraccarica, l’altra, in primo piano, si è forata. Dalle caratteristiche dichiarate, 13 Ah, 360 A di spunto se ne deduce che ogni cella sia 6.5 Ah 180 A di spunto (27C). Le dimensioni sono 130x80x8 mm.
Su Aliexpress ho preso a 25 euro un paio di celle 10Ah, 350 A CC, 130x87x11 mm, più grandi delle originali, ma con alcune caratteristiche minime che cercavo. Nel mercatino Aliexpress ho filtrato la ricerca sulla resistenza interna, meno di 3 mohms e sulla corrente di spunto (high rate), da 25C in su. Con possibilità di spedizione in Italia, non sempre possibile.
E’ tutto saldato a stagno e difficile da rimuovere, la maggior parte l’ho tolto meccanicamente con la spazzola in metallo montata sul Dremel. Il resto con il saldatore
Risaldato tutto, isolato, nastrato ed impacchettato …
… è ritornata quasi come prima. Il BMS dovrà fare un po di lavoro supplementare, le celle oltre ad essere di capacità diversa sono un misto nuovo/usato. Avviamento senza problemi.
Aggiornamento 17/04/2020
Anche la tenuta della carica, dopo quasi un anno e un’invernata non particolarmente fredda ha tenuto bene. Mai ricaricata.
