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Batteria & Alternatore

terzimiky

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Bravo 1.4 16v 2009 (192B2000) 90cv - Punto mk2b 1.2 8v 60cv - 2006
#1
- BATTERIA -

Se molti anni fa l'acquisto e la sostituzione della batteria dell'auto era una cosa abbastanza semplice e alla portata di chi aveva dimestichezza con il fai da tè, oggi le cose si fanno un po' più complicate.
Sono diversi anni ormai, che anche la "tecnologia della corrente" ha dovuto adattarsi all'impiego sempre più massiccio di dispositivi elettro/elettronici sull'auto e questo ha fatto sì, che si dovesse affinare anche la costruzione delle batterie, suddividendole in diverse tipologie di costruzione.

A tutt'oggi (2014) queste sono le tipologie principali di costruzione per le batterie:
  1. ACIDO/PIOMBO (Batterie di tipo Umido dette Flooded)
  2. AGM (Absorbed Glass Mat)
  3. GEL
  4. LITIO
  5. START & STOP (Un mondo a parte)
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1 - ACIDO/PIOMBO (Batterie di tipo Umido, Flooded)

La batteria ad acido/piombo costruita tanti anni fà, era stata concepita inizialmente per l'avviamento dei veicoli ed era dotata di un buon spunto per l'accensione ma, necessitava di manutenzione ed emanava esalazioni. Successivamente questo tipo di batterie si è trasformato gradualmente, passando da quelle con manutenzione a quelle con ridotta manutenzione ed a quelle (tutt'ora in commercio) senza manutenzione.

Si può tranquillamente affermare che con l'arrivo delle batterie senza manutenzione, si è arrivati ormai da molti anni a livelli di ottima sicurezza considerando poi il fatto, che nella batteria si presenta un vero processo chimico/galvanico coadiuvato dalla presenza di un 37 % di acido solforico e durante questo processo chimico/galvanico, si presenta anche un aumento della temperatura della batteria.
Fortunatamente rispetto ai decenni precedenti, sono ormai spariti i fenomeni di elevata elettrolisi (l'acqua che bolle negli elementi) e eventuali fenomeni di esplosione dovute a miscele incontrollate di idrogeno e ossigeno, tutti difetti che si presentavano a volte nelle vecchie batterie, quelle con i tappi per intenderci.

Negli ultimi 20 anni però, ogni costruttore si è prodigato a cercare i migliori accoppiamenti di materiali per cercare di migliorare la resa e la durata della batteria (si tenga presente che la carica effettiva di una batteria standard non oltrepassa di solito l'85% della sua capacità a causa anche, del suo processo di ricarica). Vengono utilizzate quindi piastre al piombo/calcio, al piombo/cadmio, ibride e anche in lega di argento. Questo sviluppo di materiali ha fatto sì di poter arrivare a nuove tecnologie e sviluppi nel settore.
Nel caso delle batterie standard sopracitate come "batterie senza manutenzione" si intende di batterie che a vista mostrano la parte alta completamente sigillata dal produttore ma, non significa che siano completamente ermetiche e quindi, se ne sconsiglia l'installazione in tutti quei posti considerati e/o facenti parte di "cellule abitative" come i bagagliai delle Bmw ad esempio.

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2 - AGM (Absorbed Glass Mat)

La peculiarità di questa batteria è di essere ermetica ed in caso di rottura, non vi è perdita di acido. Utilizza un tessuto spesso in fibra di vetro impregnato di elettrolita che separa le piastre in piombo, per la precisione si tratta di una finissima fibra di vetro boro-silicato che pur presentando tutti i vantaggi degli accumulatori al Gel, supporta meglio eventuali maltrattamenti.
Le Batteria AGM è viene detta anche a “Ricombinazione" ciò significa che l'ossigeno e idrogeno presente nell'acqua si ricombinano all'interno della batteria.
Negli accumulatori a ricombinazione, i gas che si generano per elettrolisi dell’acqua vengono ricombinati durante la fase di carica attraverso il cosiddetto “ciclo di ricombinazione dell’ossigeno”, generando nuovamente acqua. L’efficienza della ricombinazione è tipicamente del 99%.
Questo tipo di batteria deve essere ricaricata ad una tensione di max 14.4 volt.
Quasi tutte le batterie AGM sono sigillate con regolazione a valvola (comunemente indicato come "VRLA" - Valve Regulated Lead-Acid) e questa valvola è importante perché durante la fase di ricarica si può formare del gas all’interno dell’accumulatore.

Questa tecnologia presenta alcuni vantaggi:
  1. Sono realmente senza manutenzione.
  2. Presentano una resistenza interna estremamente bassa e non vi è quasi nessun riscaldamento della batteria (contrariamente a quella standard) anche con elevate correnti di carica o scarica.
  3. Le modalità di carica (non deve superare i 14.4v) tensioni e correnti di carica per la maggior parte (ma non tutte) delle batterie AGM sono gli stessi di una batteria di tipo standard e questo significa che non servono caricatori o regolatori speciali.
  4. Esiste un particolare tipo di batteria AGM detta orbitale. Il principio di funzionamento è sempre lo stesso ma le piastre anziché essere parallele sono avvolte su loro stesse. Ciò rende la batteria particolarmente resistente e robusta, oltre a poter disporre di una superficie della piastra molto ampia, il ché contribuisce ad aumentare la corrente accumulabile (capacità).
  5. Le batterie AGM hanno un tasso di autoscarica molto basso (da 1% a 3% al mese) e possono essere conservate anche per 6 mesi senza ricarica.
  6. Grazie alle modalità di assemblaggio delle piastre AGM, questo tipo di batteria è in grado di resistere a urti e vibrazioni meglio di qualsiasi batteria standard. E'uno dei due tipi di batteria usato anche per la tecnologia Start & Stop che ha bisogno di reggere sino a 17 Volt.
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3 - GEL

La batteria ermetica al GEL ha gli elementi immersi in un elettrolito gelificato assieme a polvere di silicio. Regola fondamentale, per questo tipo di batteria, é quella di avere impianti di ricarica che non superino i 14,4 Volt, per evitare l'essiccazione del gel e quindi il mancato passaggio di ioni dalla piastra positiva a quella negativa per produrre elettricità.
Le batterie al gel sono batterie che permettono una serie di cicli di carica e scarica superiori anche alle AGM e quindi, hanno una maggior durata delle stesse.
Queste batterie sono consigliate dove si richiede un uso intensivo tipo camper, veicoli elettrici, scooter e soprattutto nelle imbarcazioni, perché sono in grado di operare anche se rovesciate senza problemi in qualsiasi uso intensivo e possono funzionare in condizioni climatiche estreme.
La particolare costruzione delle batterie al gel, é garanzia di perfetta tenuta contro possibili fuoriuscite di gas o acido in qualsiasi posizione di funzionamento senza provocare diminuzione della capacità.
Le batterie al gel sono esenti da manutenzione e possono durare sino a 10/12 anni.
A tuttoggi questo tipo di batterie NON supporta lo Start & Stop.

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4 - LITIO

qui di seguito riporto le specifiche prese dal sito di un costruttore:

La batteria al Lito concentra in sè delle caratteristiche interessanti che a detta dei produttori, è destinata a soppiantare negli anni la batteria tradizionale.
Si pensi alla sola differenza di peso che è questa:

Una tradizionale al piombo per auto da 50 Ah pesa circa 12 Kg mentre al Litio peserebbe 2,2 kg
Una tradizionale per moto da 7/8 Ah pesa circa 3,5Kg mentre al Litio peserebbe 500 gr.

In rapporto al peso quindi, si può ritenere questo tipo di batterie estremamente potenti e capaci di erogare forti correnti di spunto permettendo così avviamenti sicuri e ripetuti (e consecutivi) anche con le basse temperature invernali (punto debole delle batterie al piombo).

Sono perfettamente compatibili con tutti gli impianti elettrici a 12 Volt (alternatore, antifurto, centraline elettroniche, ecc…) e quindi sostituibili a tutte le batterie al piombo standard. Altro punto di forza delle batterie al Litio è la durata visto che la vita stimata è superiore ai 5 anni.

Anche rispetto alle tradizionali batterie al litio standard queste batterie al litio presentano l'ulteriore vantaggio di non essere soggette a problemi di danneggiamento irrimediabile se caricate o scaricate altre i limiti consentiti. A tal fine, tutte le batterie hanno integrato al loro interno un circuito elettronico di controllo denominato BMS (battery managemenet system) che si occupa di monitorare costantemente la temperatura e la tensione di ogni singola cella che costituisce il pacco completo della batteria. In caso di raggiungimento della tensione o della temperatura "out of range" il BMS interrompe il passaggio della corrente.

L’integrazione di tali sistemi BMS nelle batterie è stata studiata e realizzata per renderle un vero oggetto "plug and drive" (installa, avvia e guida), rendendo semplicissima ed immediata la sostituzione, funzionando come se fosse una qualsiasi batteria al piombo standard. Una volta installata essa può quindi essere caricata con i tradizionali caricabatterie per moto o auto da 12 Volt (è consigliato non usare caricabatterie switching).

La potenza estremamente alta resa disponibile da queste batterie a tecnologia litio si traduce nell'erogazione di alte correnti di spunto permettendo così avviamenti sicuri e ripetuti (anche consecutivi). Le basse temperature invernali non creano più quei problemi di inefficienza che le batterie al piombo hanno evidenziato.

Per tutte queste caratteristiche queste batterie al litio sono particolarmente indicate soprattutto nell'utilizzo racing.

NON utilizzare caricabatterie per batterie al piombo, in quanto questi caricabatterie sono ottimizzati per detta tecnologia e quindi inadatti alle Litio Ioni.

ATTENZIONE! Non devono essere utilizzati i normali tester per batterie al piombo per la verifica della carica di una batteria litio. Questo tipo di apparecchi indicherebbe batteria carica anche se la batteria litio è completamente scarica.

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5 - START & STOP

A tuttoggi questa tecnologia è in costante aumento e si prevede nel futuro recente una crescita esponenziale di questo tipo di batterie.
Per ora esistono questi 2 tipi di tecnologie:

EFB (Enhanced Flooded Battery) per i veicoli con Start&Stop di base.
AGM (Absorbent Glass Mat) per I veicoli Start&Stop più evoluti,con recupero dell’energia in frenata.

Trattasi queste, di batterie molto particolari, in grado si sopportare cicli di carica e scarica maggiori rispetto alle altre batterie con prestazioni ben superiori.
La caratteristica base di questa batteria risiede già nel collegamento che è del tutto particolare; trattasi di una batteria la cui installazione deve essere fatta da personale specializzato in quanto deve essere inserito un codice nel body computer dell'auto, il quale controllerà il funzionamento costante della batteria segnalando eventuali malfunzionamenti al cdb. Particolare anche il collegamento dei morsetti che possono o meno essere dotati di falso polo sul positivo ed un sensore sul negativo che non deve mai essere disconnesso, a meno di non dover sostituire la batteria. Personalmente ho già sentito comunque di un cambio batteria fatto ad una Grande Punto ove dopo il cambio batteria (anche senza essere una Start&Stop) bisognava "azzerarlo" sul cdb, provocando un eventuale esborso oltre al prezzo della batteria. Evidente segnale che i tempi sono cambiati.

Proprio perchè all'inizio ho scritto che le cose sono un pò più difficili, il buon senso mi dice di evitare di postare schemi di collegamento e eventuali istruzioni su come collegare i cavi della batteria per far ripartire una batteria scarica e per questo, consiglio a tutti di consultare vivamente il libretto delle istruzioni della propria auto, visto la particolarità di questo tipo di batterie che tra l'altro, necessitano di alternatori che eroghino fino a 17 Volt.

Restando comunque nel discorso delle batterie Standard ci tengo a precisare quanto segue:

Quando ci si trova a voler cambiare la propria batteria, si commette spesso l'errore di credere che il costruttore dell'auto ci ha fornito come primo equipaggiamento una batteria "scarsa" dell'auto perchè come spesso succede, la batteria nuova la si acquista sempre più potente e con uno spunto maggiore, dimenticandoci però al primo avvio ( dove di solito si esclama: questa si che va bene) si confronta l'avviamento dell'auto tra una batteria nuova e più potente contro quella vecchia, meno potente e sfiancata di lavoro.
Ebbene è sufficiente una batteria di soli 5 Ah in più per soddisfare evntuali fabbisogni supplementari di corrente e per quanto riguarda la corrente di spunto è inutile cercare una potenza esagerata perchè è sufficiente sapere, che basta che la corrente di spunto sia almeno 6 volte la capacità nominale: ad esempio un 45 Ah x 6 = 270 A.
E' altrettanto inutile comprare Amperaggi/ora tanto più elevati del nominale in quanto, l'alternatore più di una tot. capacità non può caricare e se si esagera col divario ci si ritrova con una batteria che non sarà mai caricata appieno.
Per controllare lo stato di salute della batteria ci sono due modi: o con il tester, ove a motore spento la tensione ai poli deve essere almeno di 12,6 Volt (mentre la tensione minima per poter avviare l'auto è 12,3 Volt) mentre quando la macchina è accesa deve avere un minimo di 13 sino ai 14,5 Volt al regime di 3000 giri/min; oppure sfruttando "l'occhiolino magico" presente su alcune batterie che con 3 colori differenti, indicano lo stato di salute della batteria.
Tenete presente che tutte le batterie (a parte quelle Standard) sopracitate richiedono caricabatterie particolari che devono essere compatibili con le batterie stesse, ed è per questo, che in commercio vi sono i cosidetti caricabatterie "intelligenti" in grado di adattarsi al tipo di batteria visto che è possibile, che in casa vi siano più auto con batterie differenti e per questo, sono molto utili.

Ricordo inoltre di controllare la corretta polarità prima di acquistare la batteria, perchè esistono modelli identici ma con le disposizioni dei poli invertiti, come ricordato peraltro in questo video sulla sostituzione di una batteria Standard:

http://lnx.ilpuntomanutenzione.it/forum/threads/a-proposito-di-batterie.1592/#post-21677

e segnalo inoltre questa discussione sui cavi per le batterie:

http://lnx.ilpuntomanutenzione.it/f...vviamento-di-emergenza.1475/page-2#post-20899

Tengo a ricordare inoltre, che dopo la sostituzione della batteria, quella vecchia va regolarmente smaltita presso i centri o le aree ecologiche predisposte.

- ALTERNATORE -

Nonostante la dinamo avesse una resa energetica migliore,circa 0,8 Kw contro lo 0,3 degli alternatori attuali;cioè per ogni kw di energia meccanica prelevato dal motore ne ridava 0,8 in energia elettrica, aveva un handicap formidabile: il suo collettore, cioè la parte dove si raccoglieva l’energia elettrica, era lamellare, cioè a settori separati, collettore che lentamente mangiava le spazzole per via dell’abrasione che si creava, il che implicava una durata limitata delle spazzole di raccolta e una impossibilità a ruotare ad alto regime, era per questo che al minimo si accendeva la famosa spia della dinamo ed è perquesto che si è passati all'alternatore che tra l'altro, pur essendo meno efficiente, ha il collettore circolare, il che significa che ruota tranquillamente a regimi proibitivi per la dinamo, infatti al minimo la spia è normalmente spenta.
Con l'evoluzione anche l'alternatore ha avuto dei cambiamenti; ci sono stati alternatori con motorino di avviamento separato, poi quelli con il motorino di avviamento "avvinghiato" all'alternatore e successivamente, alternatori che possono avviare tranquillamente l'auto anche senza l'ausilio del motorino.

Detto ciò è bene ricordare che l'alternatore non carica assolutamente la batteria ma, ne produce quando l'auto lo richiede.
In pratica, produce corrente alternata che viene trasformata in continua dal raddrizzatore di tensione (la piastra con il ponte a diodi, ormai inglobata nell'alternatore) e usa semplicemente la batteria per accumulare la corrente continua che serve all'impianto dell'auto la quale, inizia a richiedere corrente dai circa 1000 giri/min. e di solito, l'alternatore, grazie al regolatore di tensione quando arriva ai 14,4 volt, stacca l' alimentazione verso la batteria per proteggere lei e impianto elettrico.
Ecco perchè è ovvio che il comportamento dell'alternatore non è sempre uguale ma, varia a seconda dal carico richiesto e quindi, contribuisce con il suo lavoro (a seconda dei carichi richiesti) ad aumentare il consumo di benzina.Tenete presente per tenere accese le sole luci in un auto che percorre 10mila km/anno, consumeremo circa 4 lt di carburante in più; può sembrare un inezia ma se pensate ai milioni di veicoli in circolazione la cosa assume una proporzione da non sottovalutare.

Chiudo il discorso dell'alternatore dicendo che questo interessante post caricato da Motoradders,

http://lnx.ilpuntomanutenzione.it/forum/threads/diagnosi-eventuale-problema-alternatore.1410/

mi ha dato modo di controllare che lo scollegare anche un solo polo della batteria a macchina accesa (per verificare se l'alternatore va o meno), è una cosa sconsigliata in quanto, si potrebbe alterare il funzionamento del raddrizzatore che a sua volta, potrebbe mettere in crisi i vari dispositivi elettronici (Ecu in primis) dell'auto. So che è possibile che qualcuno mi dica che non c'è nessun problema a fare ciò, anche solo per avere (o aver visto) cambiare la batteria ad auto accesa; ma ciò è possibile solo con certe auto/batterie (soprattutto quelle nuove) ed è sempre meglio che sia fatto da personale specializzato.
Per controllare il buon funzionamento di un alternatore è sufficiente verificare (meglio se fatto da personale specializzato) che ai morsetti del regolatore di tensione vi sia una corrente che va dai 13 ai 14,5 volt max al regime motore di 3000 giri/min.
 
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non ci crederete, ma quando ho finito di scriverlo sono andato a "massa" .....lol
 
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