Come installare le batterie al litio per barche

Con la richiesta di energia sempre crescente degli odierni yacht da crociera, Duncan Kent esamina le batterie al litio per barche e spiega cosa è necessario per garantire un sistema sicuro e senza problemi

Coloro che praticano molta vela, come le crociere d'altura, beneficeranno della capacità aggiuntiva delle batterie al litio per imbarcazioni, alimentate da una serie di fonti

Come installare le batterie al litio per barche

Per gli yacht da crociera d’altura, la soluzione moderna alla crescente domanda elettrica è installare un banco di batterie agli ioni di litio, in particolare se si prevede di eliminare l’uso del GPL per cucinare.

Tuttavia, le installazioni agli ioni di litio possono essere complesse e problematiche e, se non eseguite correttamente, possono comportare un grave rischio di incendio.

Innanzitutto, l’unico tipo di chimica delle celle agli ioni di litio attualmente raccomandata come sicura per l’uso a bordo di una barca è il litio-ferro-fosfato (LiFePO4), solitamente abbreviato in LFP.

Queste celle sono praticamente ignifughe di per sé, essendo state ampiamente testate dalle autorità antincendio di diversi paesi, sebbene possano comunque provocare un incendio (come qualsiasi batteria) se installate o utilizzate in modo errato.

Le batterie al litio per barche rendono possibile la cottura a induzione a bordo

L'uso di miscele di ioni di litio per autoveicoli con elementi come nichel, cobalto e manganese è fortemente sconsigliato per l'uso su una barca poiché sono molto più inclini alla "fuoriuscita termica" in caso di guasto.

Ciò esclude di fatto l’uso delle vecchie batterie per auto elettriche poiché non esiste un modo reale per trasferire lo stesso complesso sistema di protezione con cui erano state originariamente progettate per funzionare.

Gli yacht a propulsione elettrica di solito hanno un sistema di tensione più elevato (solitamente 48 V, 72 V o 96 V), che necessita di un sistema di controllo concepito con molta attenzione.

Per questi scopi si è tentati di incorporare celle agli ioni di litio con una densità energetica più elevata, come il litio cobalto (LiCoO2), ma ciò richiederebbe una progettazione e installazione professionale e sarebbe molto costoso.

Inoltre, se non puoi assicurare la tua barca con questo tipo di batteria installata, perché dovresti farlo?

I principali vantaggi delle batterie LFP sono che accettano una ricarica molto rapida e ad alta corrente e possono essere scaricate quasi completamente senza la necessità di essere ricaricate regolarmente al 100% dello stato di carica (SoC) come è necessario fare con le batterie al piombo. -Batterie acide (LA).

In effetti, sono più felici di sedersi tra il 20% e l'80% di SoC per la maggior parte del tempo. Puoi anche scaricare completamente gli LFP senza arrecare loro alcun danno, anche se la maggior parte dei sistemi di gestione della batteria (BMS) integrati li spegnerà a circa 12 V, che equivale a circa il 10% di SoC.

La fuga termica e l'incendio sono il rischio di batterie al litio per barche installate in modo errato. Credito: Alamy Foto Stock

Lo stesso vale quando sono completamente carichi: il BMS dovrebbe spegnere automaticamente la fonte di ricarica a circa 14,2 V per evitare che vengano sovraccaricati.

Le batterie LFP forniranno inoltre un numero di cicli di carica molto maggiore rispetto alla batteria LA di capacità equivalente e, infine, sono anche notevolmente più leggere di qualsiasi tipo di batteria LA, il che può fare una grande differenza per l'equilibrio e le prestazioni di una barca a vela.

Con la capacità di accettare e scaricare correnti molto elevate, qualsiasi cablaggio associato e protezione del circuito per le batterie LFP deve essere all'altezza del compito e adattato ad esso.

Tutti i banchi LFP richiedono un sistema completo di gestione della batteria che offra protezione dall'inversione di polarità, bilanciamento delle singole celle, limitazione della tensione e della corrente di carica, gestione e disconnessione di emergenza, rilevamento della temperatura della batteria e dell'alternatore, limitazione e gestione della corrente di scarica, oltre ad allarmi visivi/acustici.

Vale anche la pena notare che, con molte marche di batterie LFP 'drop-in' (quelle con BMS integrato), potrebbe non essere sempre possibile unirne più di due in serie o in parallelo per formare un banco più grande.

Il piombo acido rimane l'opzione preferita per le batterie di avviamento, poiché i sistemi di gestione delle batterie LFP possono impedire un'erogazione sufficientemente rapida. Credito: Graham Snook/Yachting mensile