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- ELETTRONICA OGGI 433 - GENNAIO/FEBBRAIO 2014
POWER
STORAGE
I costi sono molto contenuti, almeno relativamente ad
altre tecnologie, ma necessitano di frequenti manuten-
zioni. In sostanza, oltre alla vita utile non elevatissima, si
aggiungono come svantaggi principali i tempi di ricarica
piuttosto lunghi e una efficienza energetica limitata.
Per le batterie al piombo/acido, occorre distinguere
anche fra quelle che usano tecnologie più avanzate
come quelle GEL e AGM (Absorbed Glass Mat).
Le batterie a GEL sono caratterizzate da un energia
specifica di 20/40 Wh/kg e necessitano di una manuten-
zione minore.
Il problema però risiede nel costo che è circa doppio
rispetto alle batterie tradizionali. Le batterie GEL uti-
lizzano un elettrolita gelatinoso e, rispetto alle AGM,
offrono un numero maggiore di cicli di carica e scarica.
Il vantaggio principale di queste batterie è che non rila-
sciano acido anche in caso di rottura del contenitore.
Non richiedono alcun tipo di manutenzione Per contro
devono essere caricate con correnti e tensioni inferiori
a quelle necessarie alle altre batterie per evitare che si
formino delle bolle di gas all’interno dell’elettrolita con il
relativi danni permanenti.
Le batterie AGM, invece, sono ugualmente sigillate e
hanno un elettrolita solido formato da una fibra di vetro
molto fine di Boro-Silicio imbevuta in acido (acqua e
acido solforico) anche in questo caso non vi sono per-
dite di acido in caso di rotture dell’involucro e vengono
supportate correnti di carica maggiori rispetto agli accu-
mulatori al GEL.
Per applicazioni di energy storage, le fonti riportano che
l’utilizza accumulatori di tipo piombo/acido arriva com-
plessivamente a una potenza di 69 MW, anche in virtù
del prezzo ridotto di questa tecnologia (le stime indicano
circa 1500 euro/kW contro i 2200 euro/kW per batterie
agli ioni di Litio).
Gli accumulatori ad alta temperatura
Le batterie ad alta temperatura comprendono attualmen-
te due tecnologie più diffuse sono quelle Sodio/Zolfo e
Sodio/Nichel.
Queste batterie lavorano a temperature di carica 300
gradi che serve a portare gli elettrodi allo stato di fusione
e incrementare la conducibilità dell’elettrolita.
Queste caratteristiche particolari le rendono insensibili
alle condizioni ambientali eterne.
Le batterie Sodio/Zolfo sono formate da due elettrodi,
uno di Sodio e l’altro di Zolfo e di un elettrolita ceramico
(beta allumina).
Nel primo caso si tratta di unità caratterizzate da una
vita utile relativamente lunga, fino a 4500 cicli di carica,
una efficienza del 90% e una energia specifica di 240
Wh/kg e una potenza specifica di 210 W/kg. Gli incon-
venienti principali sono invece legati agli elevati costi
di produzione.
Con la batteria a riposo, l’autonomia termica può arriva-
re solo a qualche giorno e quindi occorre che il sistema
di riscaldamento sia attivo con il relativo collegamento
alla rete elettrica per la sua alimentazione.
La diffusione di questo tipo di tecnologia può contare su
un potenza installata a livello mondiale di circa 54,2 MW.
La tecnologia Sodio/Nichel, o meglio Sodio/cloruro
di Nichel (conosciute
anche con l’acronimo
ZEBRA- Zero Emission
Battery Research Acti-
vity) è analoga come
struttura alla preceden-
te, a parte i materiali
utilizzati, e offre invece
una energia specifica di
160 Wh/kg, una poten-
za specifica di 170 W/
kg, un’efficienza del 90%
e un vita utile di circa
2500/3000 cicli, ma que-
sti componenti hanno
tempi di scarica inferio-
ri. Anche in questo caso
c’è l’indipendenza dalla
temperatura esterna, e
gli accumulatori hanno
Fig. 1 - Una delle tecnologie più diffuse per le batterie per energy stora-
ge è quella piombo/acido
Fig. 2 - Esistono numerose tipologie
di batterie con tecnologia agli ioni
di Litio, come per esempio questa al
Litio/Ferro (LiFePO4)
