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Batterie Gel Quasar PzV | Carrelli Elevatori, AGV e Nautica
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Batterie Gel Quasar PzV | Carrelli Elevatori, AGV e Nautica

Batterie gel sigillate Quasar: elementi PzV senza manutenzione per AGV, carrelli elevatori, nautica e stazionario

Elettrolita gelificato, nanotubi di carbonio sulla piastra negativa, zero rabbocchi per tutta la vita operativa. La gamma Quasar Gel di Eternity Technologies copre 24 taglie da 270 a 1510 Ah in formato DIN standard, e risolve il problema che qualunque responsabile di magazzino, gestore di flotta AGV o armatore conosce bene: come avere energia affidabile dove l'acido libero non e' ammesso.

Che cosa sono gli elementi gel PzV e perche' contano

Chi lavora con le batterie di trazione conosce la sigla PzS: elemento a piastra positiva tubolare corazzata, elettrolita liquido, tappi di rabbocco, carrello di rabbocco automatico, sala carica ventilata. E' lo standard storico del muletto elettrico, funziona, costa poco al ciclo, ma porta con se' un corredo di obblighi operativi che in certi ambienti diventano semplicemente inaccettabili.

Gli elementi PzV sono la risposta a quel problema. Stessa architettura meccanica, stessa piastra tubolare, stesse dimensioni normalizzate, ma l'elettrolita non e' piu' liquido: e' immobilizzato in forma di gel tramite l'aggiunta di acido silicico. La cella diventa una VRLA, Valve Regulated Lead Acid, regolata da valvola, sigillata, a ricombinazione dei gas.

La differenza pratica e' netta. In una cella PzS l'acqua dell'elettrolita si consuma per elettrolisi durante la carica e va reintegrata periodicamente con acqua demineralizzata. In una cella PzV l'ossigeno prodotto alla piastra positiva migra attraverso le microfessure del gel, raggiunge la piastra negativa e si ricombina in acqua. Il ciclo si chiude internamente. Non c'e' perdita d'acqua, quindi non c'e' rabbocco. Non c'e' sviluppo significativo di idrogeno, quindi non serve una sala carica dedicata con ventilazione forzata dimensionata secondo EN 62485-3.

La normativa di riferimento distingue chiaramente i due mondi: EN 60254-1 e IEC 254-1 per gli elementi ad acido libero, EN 60254-2 e IEC 254-2 per le dimensioni normalizzate e per la versione a valvola. La gamma Quasar Gel e' conforme a entrambe le famiglie normative, il che significa che un elemento Quasar entra in un cassone progettato per un PzS di pari misura senza alcuna modifica meccanica.

Il punto che fa la differenza in fase di acquisto: le celle DIN hanno larghezza normalizzata di 198 mm. A parita' di lunghezza dell'elemento, la capacita' e' la stessa indipendentemente dal produttore. Questo rende gli elementi Quasar Gel intercambiabili con qualsiasi altra marca DIN presente nel vostro cassone. Non siete vincolati al costruttore originale del carrello.

Gel contro AGM: due tecnologie sigillate, due mestieri diversi

Vengono spesso messe nello stesso calderone perche' entrambe sono VRLA sigillate e senza manutenzione, ma gel e AGM fanno lavori diversi.

Nell'AGM l'elettrolita e' assorbito in un separatore di microfibra di vetro. Il risultato e' una resistenza interna molto bassa, quindi correnti di spunto elevate e ricariche veloci. E' la tecnologia giusta per l'avviamento motori, per le eliche di prua, per i sistemi Start and Stop, per gli UPS che devono erogare tanta corrente per pochi minuti.

Nel gel l'elettrolita e' gelificato in tutta la massa. La resistenza interna e' leggermente superiore, lo spunto e' meno brillante, ma la resa nei cicli profondi e prolungati e' superiore e la tolleranza alla scarica profonda e' migliore. Una gel si riprende bene anche dopo essere scesa al 20% della capacita', dove una AGM inizia a soffrire.

Tradotto in scelte concrete: se dovete far girare un carrello per otto ore, alimentare i servizi di uno yacht per una notte in rada, o tenere in movimento un AGV su tre turni, il gel e' la tecnologia corretta. Se dovete avviare un diesel entrobordo, l'AGM e' meglio. Sulla nostra pagina dedicata trovate l'approfondimento completo su come sono fatte le batterie AGM e sulle differenze rispetto al piombo acido tradizionale.

Dentro la cella Quasar: piastra tubolare, separatore fenolico, nanotubi di carbonio

Quasar Gel non e' un gel qualunque. Eternity Technologies ha lavorato su quattro componenti separati e ognuno merita una lettura tecnica, perche' e' li' che si spiegano i numeri di targa.

1. La piastra positiva a tubo sottile

La positiva Quasar adotta la tecnologia thin tube, tubo sottile. Riducendo il diametro del singolo tubo e aumentando il numero di tubi a parita' di volume, si ottiene una superficie di materiale attivo maggiore. Le conseguenze sono tre e sono tutte misurabili:

Il guantlet, il tessuto che riveste il tubo e trattiene il materiale attivo, e' realizzato con spessore maggiorato. E' un dettaglio che si paga in fabbrica e si incassa dopo tre anni: il tessuto piu' spesso resiste meglio all'espansione ciclica del materiale attivo, che e' il meccanismo di degrado numero uno delle piastre tubolari.

2. La piastra negativa con tecnologia CNT

Qui sta l'elemento realmente distintivo della gamma. La piastra negativa Quasar contiene nanotubi di carbonio, Carbon Nano Tube. Non e' marketing: il carbonio in forma nanotubolare crea una rete conduttiva all'interno del materiale attivo negativo, e questa rete cambia il comportamento della cella in carica.

Il problema classico della piastra negativa al piombo e' la solfatazione durante la carica veloce e durante il funzionamento in stato di carica parziale, quello che in gergo si chiama PSOC, Partial State of Charge. Il solfato di piombo cristallizza, la cristallizzazione riduce la superficie disponibile, la capacita' cala e non torna piu'.

I nanotubi lavorano come conduttori della corrente di carica. La corrente entra con minore resistenza, la carica viene accettata in modo piu' uniforme, la cristallizzazione rallenta. I vantaggi dichiarati dal costruttore sono:

3. Il separatore in resina fenolica

Quasar utilizza un separatore in resina fenolica di produzione tedesca. E' una scelta costosa rispetto ai separatori in PVC o in polietilene, e la ragione e' il carico di lavoro a cui la cella e' destinata.

La resina fenolica ha porosita' piu' alta. Porosita' alta significa che nel volume del separatore entra piu' gel, e piu' gel significa piu' elettrolita disponibile per la reazione, quindi maggiore densita' energetica. In piu' la resistenza interna scende e la resistenza all'ossidazione e' eccellente, che in una cella che passa la vita a essere caricata e scaricata non e' un dettaglio accademico.

4. L'elettrolita a gel di silice

Elettrolita in forma di gel a base di silice. Nessuna perdita d'acqua, quindi manutenzione zero per definizione. La valvola di regolazione interviene solo in caso di sovrappressione anomala, non durante il normale funzionamento.

Il dato che riassume tutto

Vita ciclica superiore a 1200 cicli all'80% di DoD. Temperatura operativa da -30 a +45 gradi. Ricarica completa in 5 ore partendo dal 70% di scarica, con il profilo di carica raccomandato dal costruttore. Fino al 50% di autonomia in piu' rispetto a una PzV standard alle basse temperature.

Sono numeri da confrontare con la vostra realta' operativa: quanti cicli fate all'anno, a che profondita' scaricate, a che temperatura lavorate. Il calcolo del costo per ciclo si fa cosi', non guardando il prezzo di listino.

Tabella completa dei modelli Quasar Gel: 24 taglie in formato DIN 198 mm

La gamma copre tre altezze di cella e otto lunghezze per ciascuna, per un totale di 24 modelli. Tutte le celle hanno larghezza 198 mm secondo lo standard DIN. La coppia di serraggio dei terminali e' 23 Nm. Tolleranza sul peso del 5%.

Come leggere la tabella: H1 e' l'altezza sopra il coperchio, H2 e' l'altezza complessiva compresi connettore e bullone. I due valori separati dalla barra indicano le due varianti costruttive disponibili.

Serie corta - H1 448,5 / 478,5 mm - H2 554,0 / 584,0 mm

Modello Config. PzV Capacita' (Ah) Energia (Wh) Lungh. (mm) Peso (kg) 24V (kWh) 36V (kWh) 48V (kWh) 80V (kWh)
QUAGEL5403 PzV-ET 2402705406516,53,24,96,510,8
QUAGEL7204 PzV-ET 3203607208320,64,36,58,610,4
QUAGEL9505 PzV-ET 40047595010126,95,78,611,419,0
QUAGEL10806 PzV-ET 480540108011931,06,59,713,021,6
QUAGEL12207 PzV-ET 560610122013735,27,311,014,624,4
QUAGEL14808 PzV-ET 640740148015541,68,913,317,829,6
QUAGEL16209 PzV-ET 720810162017345,69,714,619,432,4
QUAGEL189010 PzV-ET 800945189019149,811,317,022,737,8

Serie media - H2 686,5 / 716,5 mm

Modello Config. PzV Capacita' (Ah) Energia (Wh) Lungh. (mm) Peso (kg) 24V (kWh) 36V (kWh) 48V (kWh) 80V (kWh)
QUAGEL7003 PzV-ET 3003507006520,74,26,38,414,0
QUAGEL9304 PzV-ET 4004659308325,85,68,411,218,6
QUAGEL11905 PzV-ET 500595119010133,87,110,714,323,8
QUAGEL14006 PzV-ET 600700140011939,08,412,616,828,0
QUAGEL15807 PzV-ET 700790158013744,29,514,219,031,6
QUAGEL18708 PzV-ET 800935187015552,311,216,822,437,4
QUAGEL20909 PzV-ET 9001045209017357,412,518,825,141,8
QUAGEL239010 PzV-ET 10001195239019162,614,321,528,747,8

Serie alta - capacita' massime

Modello Config. PzV Capacita' (Ah) Energia (Wh) Lungh. (mm) Peso (kg) 24V (kWh) 36V (kWh) 48V (kWh) 80V (kWh)
QUAGEL8903 PzV-ET 4204458906525,85,348,010,717,8
QUAGEL11504 PzV-ET 56057511508332,26,910,413,823,0
QUAGEL15105 PzV-ET 700755151010142,29,113,618,130,2
QUAGEL17806 PzV-ET 840890178011948,710,716,021,435,6
QUAGEL20407 PzV-ET 9801020204013755,112,218,424,540,8
QUAGEL23708 PzV-ET 11201185237015565,014,221,328,447,4
QUAGEL26509 PzV-ET 12601325265017371,615,923,931,853,0
QUAGEL302010 PzV-ET 14001510302019178,118,127,236,260,4
Come si legge la configurazione PzV. La sigla 6 PzV-ET 480 significa: 6 piastre positive, tecnologia PzV gel, serie ET, 480 Ah nominali secondo la nomenclatura DIN. Il modello commerciale corrispondente e' QUAGEL1080 e la capacita' reale dichiarata da Eternity e' 540 Ah. La differenza tra nominale DIN e capacita' dichiarata dipende dal regime di scarica di riferimento: verificate sempre a quale C-rate e' espressa la capacita' prima di confrontare due offerte. Un dato a C5 e uno a C20 non sono confrontabili.

Batterie gel per AGV: perche' la tecnologia sigillata e' l'unica strada praticabile

Gli AGV, Automated Guided Vehicle, e i loro cugini AMR sono forse l'applicazione dove il vantaggio delle batterie gel sigillate e' piu' evidente e meno discutibile.

Un AGV lavora senza operatore a bordo. Questo cambia tutto. Non c'e' nessuno che al cambio turno porta il mezzo in sala carica, apre il cofano, controlla il livello dell'elettrolita, collega il carrello di rabbocco. L'AGV va da solo alla stazione di ricarica, si aggancia, si ricarica, torna al lavoro. Se la batteria richiede manutenzione, quella manutenzione va programmata, va fatta da qualcuno, e ogni intervento e' un fermo macchina in un sistema progettato per non fermarsi mai.

Opportunity charging e funzionamento in PSOC

La logica operativa dell'AGV e' incompatibile con il modello di carica classico del muletto. Il muletto lavora otto ore, poi si carica dieci ore, poi riposa. L'AGV lavora quando c'e' lavoro e si carica quando c'e' una pausa, che puo' durare quattro minuti o quaranta. Questo significa due cose che una batteria al piombo tradizionale non gradisce:

Una PzS ad acido libero in PSOC si solfata. Il solfato cristallizza sulla negativa, la capacita' scende progressivamente, e a un certo punto la batteria non arriva piu' a fine turno. La cura sarebbe una carica di equalizzazione periodica, che pero' richiede portare la batteria al 100% e mantenerla in sovraccarica controllata per ore. Su un AGV che deve girare non ci sono quelle ore.

Qui entra in gioco la tecnologia CNT della Quasar. I nanotubi di carbonio migliorano l'accettazione di carica proprio della piastra negativa, che e' l'elettrodo che soffre il PSOC. Il costruttore dichiara esplicitamente l'idoneita' della gamma al funzionamento in stato di carica parziale e alla carica rapida senza degrado della vita utile. E' esattamente il profilo dell'AGV.

Dimensionamento tipico per AGV. La maggior parte degli AGV di magazzino lavora a 24V o 48V. Per un AGV da 24V con consumo medio di 40 A e turno di 8 ore effettive, servono circa 320 Ah utili. Considerando di non scendere sotto il 40% di SoC per preservare la vita ciclica, il banco deve essere di almeno 540 Ah nominali. La configurazione e' 12 elementi QUAGEL1080 da 540 Ah, per 6,5 kWh totali. Se lo spazio nel vano lo consente, salire alla serie media con 12 elementi QUAGEL1400 da 700 Ah porta l'energia a 8,4 kWh e allunga sensibilmente la vita del banco, perche' la stessa quantita' di lavoro viene estratta a profondita' di scarica inferiore.

Il vincolo del posizionamento

Un AGV e' progettato attorno al suo baricentro e ai suoi ingombri. Non ha lo spazio verticale del muletto, spesso ha vani batteria in posizioni scomode, a volte inclinati. Una cella sigillata a gel puo' essere installata in qualsiasi posizione senza rischio di fuoriuscita di elettrolita, perche' elettrolita libero non ce n'e'. Una cella ad acido libero no.

Carrelli elevatori in farmaceutica, camere bianche e industria alimentare

Il settore farmaceutico e' il caso di studio piu' istruttivo, perche' li' i vincoli non sono di comodita' ma di conformita' normativa. Se non rispettate le regole, non e' che lavorate peggio: non lavorate proprio.

Che cosa vieta l'acido libero in ambiente GMP

Un carrello elevatore che opera in un magazzino di prodotto finito farmaceutico, in un'area di confezionamento o in un reparto a contaminazione controllata deve rispettare le GMP, Good Manufacturing Practice. Le criticita' di una batteria ad acido libero in quel contesto sono tre e sono tutte insormontabili:

  1. Emissione di gas. Durante la carica la PzS sviluppa idrogeno e ossigeno, e trascina nebbia acida. In un'area a contaminazione controllata, immettere aerosol di acido solforico nel flusso d'aria e' inaccettabile. Anche in un magazzino GMP normale, il rischio di contaminazione del prodotto e' un rilievo da audit.
  2. Rischio di versamento. Elettrolita liquido significa possibilita' di sversamento. Uno sversamento in area GMP innesca una procedura di decontaminazione, un'indagine di deviazione, una CAPA, e nei casi peggiori il blocco di un lotto.
  3. Attivita' di manutenzione in area. Il rabbocco periodico e' un'operazione con acqua e acido dentro un'area classificata. Ogni operazione va proceduralizzata, tracciata, validata. E' costo puro.

Una batteria gel sigillata elimina tutti e tre i punti in un colpo solo. Non emette gas in quantita' significative perche' li ricombina internamente. Non ha liquido da versare. Non richiede alcuna manutenzione, quindi non ci sono procedure da scrivere e da validare per la manutenzione della batteria.

Il vantaggio si estende al food e al chimico

La stessa logica vale per l'industria alimentare, dove la HACCP pone vincoli analoghi sulla contaminazione, e per il chimico, dove il problema si rovescia: non e' la batteria a contaminare l'ambiente, e' l'ambiente che puo' innescare la batteria. In presenza di atmosfere potenzialmente esplosive, l'idrogeno prodotto in carica da una PzS diventa un problema di sicurezza serio.

Il calcolo economico che nessuno fa

Il confronto tra PzS e PzV non si fa sul prezzo di listino della batteria. Si fa sommando: costo del locale carica dedicato con ventilazione a norma EN 62485-3, costo dell'impianto di aspirazione e della sua manutenzione, costo del sistema di rabbocco automatico, ore uomo annue dedicate al controllo livelli, costo del trattamento delle acque di lavaggio, costo della gestione documentale in ambiente GMP. Su una flotta di sei carrelli in area farmaceutica, la differenza di prezzo iniziale tra gel e acido libero rientra tipicamente in due o tre anni. Poi il gel continua a guadagnare per tutta la vita residua.

Configurazioni tipiche per carrello elevatore

Le taglie piu' richieste nel comparto carrelli sono queste:

Tipo di mezzoTensioneModello Quasar consigliatoElementiEnergia
Transpallet elettrico uomo a bordo24VQUAGEL950 / QUAGEL1080125,7 - 6,5 kWh
Commissionatore verticale24VQUAGEL1400 / QUAGEL1580128,4 - 9,5 kWh
Retrattile48VQUAGEL1080 / QUAGEL14002413,0 - 16,8 kWh
Frontale 1,5 - 2 t48VQUAGEL1480 / QUAGEL18702417,8 - 22,4 kWh
Frontale 2,5 - 3,5 t48VQUAGEL2370 / QUAGEL30202428,4 - 36,2 kWh
Frontale pesante / VNA80VQUAGEL2390 / QUAGEL30204047,8 - 60,4 kWh

Per la scelta puntuale servono tre dati: dimensioni interne del cassone, tensione nominale del mezzo, e capacita' C5 della batteria attualmente installata. Su questi tre numeri costruiamo la configurazione. La nostra pagina batterie trazione per carrelli elevatori raccoglie la gamma completa, incluse le versioni ad acido libero per chi non ha vincoli di ambiente.

Celle frigorifere e magazzini a temperatura controllata

Il farmaceutico ha spesso magazzini a temperatura controllata, dai 2-8 gradi della catena del freddo fino ai congelati. Qui il gel Quasar ha un vantaggio che vale citare: il costruttore dichiara fino al 50% di autonomia in piu' rispetto a una PzV standard alle basse temperature.

La ragione e' fisica. Ogni batteria al piombo perde capacita' al freddo, perche' la viscosita' dell'elettrolita aumenta e la mobilita' ionica cala. Quasar compensa partendo da una capacita' iniziale piu' alta, e la rete conduttiva dei nanotubi limita l'aumento di resistenza interna a bassa temperatura. Il range operativo dichiarato arriva a -30 gradi.

Batterie nautica: servizi di bordo e propulsione elettrica con elementi gel

Qui bisogna essere precisi, perche' il mercato delle batterie nautica e' pieno di confusione e la confusione fa comprare la batteria sbagliata.

Avviamento e servizi sono due mestieri diversi

Su un'imbarcazione ci sono almeno due banchi batteria e fanno lavori opposti.

La batteria di avviamento deve erogare centinaia di ampere per tre secondi e poi non fare piu' niente. Vive la maggior parte del tempo al 100% di carica, non viene mai scaricata in profondita'. La tecnologia giusta e' AGM o piombo acido tradizionale. Il gel su un avviamento e' la scelta sbagliata: la sua resistenza interna leggermente superiore penalizza proprio il picco di corrente, che e' l'unica cosa che conta in quel ruolo.

La batteria servizi deve alimentare frigo, luci, plotter, autopilota, radio, pompe di sentina, dissalatore, per ore o giorni, a corrente modesta ma costante. Viene scaricata profondamente e ricaricata continuamente. Qui il gel e' nel suo elemento. Le batterie gel per servizi di bordo sopportano cicli profondi ripetuti, si riprendono anche da scariche spinte, non emettono vapori, non versano.

Perche' gli elementi da 2V su una barca

La domanda arriva sempre: perche' usare elementi PzV da 2V invece dei classici monoblocchi da 12V?

La risposta e' capacita' e vita utile. Un monoblocco gel da 12V arriva tipicamente a 200-250 Ah. Per fare un banco servizi da 800 Ah a 12V servono quattro monoblocchi in parallelo, e il parallelo di batterie al piombo e' una pratica che funziona male: le celle si sbilanciano, quella piu' debole tira giu' le altre, la vita del banco viene determinata dall'elemento peggiore.

Con gli elementi da 2V si fa un'unica serie. Sei elementi QUAGEL1620 danno 12V e 810 Ah in un banco unico, senza paralleli. Ogni elemento e' misurabile, sostituibile singolarmente, e la vita ciclica di 1200 cicli all'80% di DoD e' su un altro pianeta rispetto ai 350-500 cicli di un monoblocco.

Configurazioni nautiche tipiche con elementi Quasar Gel:
  • Banco servizi 12V per barca a vela 40-50 piedi: 6 elementi QUAGEL1080, 540 Ah, 6,5 kWh
  • Banco servizi 24V per yacht a motore: 12 elementi QUAGEL1400, 700 Ah, 16,8 kWh
  • Banco servizi 24V ad alta autonomia: 12 elementi QUAGEL2390, 1195 Ah, 28,7 kWh
  • Propulsione elettrica 48V: 24 elementi QUAGEL1890, 945 Ah, 22,7 kWh
  • Propulsione elettrica 48V ad alta autonomia: 24 elementi QUAGEL3020, 1510 Ah, 36,2 kWh

Vibrazioni, inclinazione, salsedine

L'ambiente marino aggredisce le batterie su tre fronti e il gel risponde bene su tutti e tre.

Vibrazioni. Il mare in navigazione e' un tavolo vibrante permanente. Su una cella ad acido libero le vibrazioni fanno sciabordare l'elettrolita e accelerano il distacco del materiale attivo dalle piastre. Nel gel l'elettrolita e' immobilizzato: non sciaborda perche' non e' liquido. La piastra tubolare con guantlet a spessore maggiorato aggiunge robustezza meccanica.

Inclinazione. Una barca a vela sbanda di 20-30 gradi tutto il giorno. Il gel puo' essere installato inclinato o coricato senza perdite. La cella e' regolata da valvola, non ha tappi aperti.

Ambiente chiuso. Il vano batterie di una barca e' spesso un gavone poco ventilato, sotto una cuccetta o dentro il locale motore. Una batteria che emette idrogeno in un vano chiuso e' un rischio di esplosione documentato. Le gel a ricombinazione non presentano quel problema.

Attenzione all'alternatore. Su un'imbarcazione la ricarica non arriva solo dal caricabatteria di banchina. Arriva anche dall'alternatore del motore e, sempre piu' spesso, dai pannelli solari. L'alternatore standard eroga una tensione fissa attorno a 14,2-14,4V, che per una gel a 12V e' sovraccarica. Un regolatore esterno programmabile per curva gel e' obbligatorio, non opzionale. Lo stesso vale per il regolatore di carica fotovoltaico: deve avere il profilo gel selezionabile. Installare gel su un impianto con alternatore non regolato significa cuocere la batteria in una stagione.

Applicazioni stazionarie: backup, accumulo, impianti isolati

Il gel PzV nasce per la trazione, ma la sua struttura a piastra tubolare e la vita ciclica elevata lo rendono valido anche in stazionario, in particolare dove il servizio non e' di puro tampone ma prevede cicli reali.

Impianti fotovoltaici in isola

Un impianto off-grid fa un ciclo al giorno, tutti i giorni, per anni. Il profilo di scarica e' lento e profondo. E' esattamente il terreno del gel a piastra tubolare. La differenza rispetto a un monoblocco gel da UPS e' la vita ciclica: un elemento PzV a 1200 cicli con un ciclo al giorno significa oltre tre anni di funzionamento a DoD 80%, che nella pratica di un impianto ben dimensionato al 50% di DoD si traduce in una vita ben piu' lunga.

Il vantaggio della temperatura operativa da -30 a +45 gradi conta molto in stazionario, perche' i locali batterie degli impianti isolati raramente sono climatizzati.

Backup e gruppi di continuita' ciclici

Per un UPS classico che sta in tampone e interviene per pochi minuti, l'AGM e' generalmente la scelta corretta. Ma esistono applicazioni ibride, come i sistemi di peak shaving, i sistemi di emergenza in ospedale con interventi frequenti, gli impianti di segnalamento, dove il ciclo e' reale e ripetuto. Li' il gel a piastra tubolare dura di piu'.

Approfondimento sulle applicazioni stazionarie nella nostra sezione batterie per gruppi di continuita'.

Come si caricano le batterie gel: la curva non e' un dettaglio, e' tutto

Questa e' la sezione piu' importante dell'articolo, e la ragione e' semplice: la prima causa di morte prematura di una batteria gel non e' l'uso, e' la carica sbagliata.

Regola non negoziabile

Una batteria gel deve essere caricata con un caricabatterie dotato di curva gel specifica, cioe' profilo IUoU con tensione di fine carica limitata al valore prescritto per il gel. Un caricabatterie per piombo acido libero, un caricabatterie con curva AGM, o un caricabatterie a trasformatore senza regolazione, distruggono una gel. Non nel senso che la fanno durare meno: la distruggono, spesso entro pochi mesi.

Perche' la gel e' cosi' sensibile

Il meccanismo e' questo. In una cella ad acido libero, quando la carica supera la tensione di gassificazione, l'acqua si scinde in idrogeno e ossigeno, i gas escono dai tappi, e l'acqua persa si reintegra con il rabbocco. E' inefficiente ma non e' letale: il costruttore lo mette in conto e vi da' il carrello di rabbocco.

In una cella gel non c'e' rabbocco. Se sovraccaricate, l'acqua si scinde, i gas si producono piu' velocemente di quanto la ricombinazione riesca a smaltire, la valvola sfiata, e quell'acqua e' persa per sempre. Il gel si asciuga, si crepa, si stacca dalle piastre. La capacita' crolla e non torna. Il fenomeno si chiama dry-out ed e' irreversibile.

I parametri della curva gel

I valori vanno sempre presi dalla documentazione del costruttore per il modello specifico, ma gli ordini di grandezza per una cella gel da 2V sono questi:

FaseTensione per elemento 2VEquivalente 24V (12 el.)Equivalente 48V (24 el.)Funzione
Bulk (I)corrente costante--Reintegro rapido fino a circa l'80% di SoC
Absorption (Uo)2,35 - 2,40 V28,2 - 28,8 V56,4 - 57,6 VTensione costante, la corrente decresce
Float (U)2,25 - 2,30 V27,0 - 27,6 V54,0 - 55,2 VMantenimento senza gassificazione

La differenza rispetto alla curva per piombo acido libero e' di circa 0,05-0,10V per elemento in absorption. Sembra poco. Su un banco a 48V sono 1,2-2,4 volt di differenza, ed e' esattamente la soglia oltre la quale inizia la gassificazione. La curva AGM lavora a tensioni piu' alte della gel: usare il profilo AGM su una gel e' un errore molto comune e molto costoso.

La compensazione termica e' obbligatoria

La tensione di carica corretta dipende dalla temperatura. Il coefficiente tipico e' -3 a -5 mV per grado per elemento. A 35 gradi la tensione di absorption va abbassata rispetto ai 20 gradi di riferimento, altrimenti si va in sovraccarica termica. Il fenomeno del thermal runaway, dove il calore aumenta la corrente che aumenta il calore in un circolo che finisce con la deformazione del contenitore, e' documentato sulle VRLA mal caricate.

Il caricabatterie deve avere una sonda di temperatura collegata alla batteria. Non nel caricabatterie, sulla batteria. E' un cavo in piu' e costa poco, ma e' la differenza tra una gel che fa 1200 cicli e una che ne fa 300.

Cosa non fare mai su una gel

Il vantaggio Quasar sulla carica veloce. Il costruttore dichiara ricarica completa in 5 ore dal 70% di DoD utilizzando il profilo di carica raccomandato. E' un tempo che una gel tradizionale non fa: il gel classico chiede 8-10 ore perche' la sua accettazione di carica e' limitata. Il merito e' della tecnologia CNT sulla piastra negativa. Ma attenzione: quel tempo si ottiene solo con il profilo raccomandato da Eternity. Con un profilo generico gel, i 5 ore non li fate e rischiate di danneggiare la cella.

La gamma completa di caricabatterie con curva gel selezionabile, sia switching ad alta frequenza sia con porta CAN-bus per il dialogo con i sistemi di bordo, e' consultabile nella nostra sezione caricabatterie professionali. Per le applicazioni nautiche abbiamo una linea dedicata di caricabatteria nautica con profili impostabili e possibilita' di collegamento master-slave.

Dimensionare correttamente il banco: il metodo in quattro passaggi

Passo 1: calcolare il consumo reale

Sommate i carichi e le ore di funzionamento. Per un carrello elevatore il dato lo fornisce il costruttore o si ricava dal contaore. Per una barca fate la tabella dei consumi sulle 24 ore: frigo 5A per 12 ore effettive, luci 3A per 6 ore, plotter 1,5A per 8 ore, e cosi' via. Il risultato e' in Ah al giorno.

Passo 2: applicare il fattore di profondita' di scarica

Questa e' la parte dove si sbaglia di piu'. Una batteria da 500 Ah non vi da' 500 Ah utili. La regola per il piombo, gel incluso, e' non scendere oltre il 50% in uso ordinario. Le Quasar tollerano l'80% di DoD e sono certificate su 1200 cicli a quel valore, ma questo e' il limite di progetto, non il regime di crociera consigliato.

Quindi: capacita' nominale = consumo giornaliero diviso 0,5. Consumo di 300 Ah al giorno significa un banco da 600 Ah minimo.

Passo 3: correggere per temperatura e regime di scarica

Se lavorate in cella frigo o navigate d'inverno, applicate un coefficiente. Ogni 10 gradi sotto i 20 di riferimento perdete circa il 10% di capacita' su una gel standard. Sulle Quasar la perdita e' minore grazie alla capacita' iniziale maggiorata, ma un margine va lasciato.

Attenzione al C-rate. Una batteria da 500 Ah dichiarati a C20 eroga meno di 500 Ah se la scaricate in 5 ore. Le capacita' delle Quasar in tabella vanno lette con il regime di riferimento del costruttore.

Passo 4: verificare l'ingombro

Solo a questo punto guardate le misure. Larghezza 198 mm fissa per tutte le celle DIN. Le variabili sono lunghezza (da 65 a 191 mm) e altezza (tre serie). Moltiplicate la lunghezza per il numero di elementi, aggiungete i connettori, confrontate con il vano.

Il peso non e' un dettaglio. Un banco da 24 elementi QUAGEL3020 pesa 1.874 kg di sole celle, senza cassone. Su un carrello elevatore il peso della batteria e' parte della zavorra ed e' calcolato dal costruttore: cambiare taglia altera il diagramma di carico. Su una barca, 1.800 kg spostano l'assetto. Verificate sempre il peso ammesso prima di ordinare.

Cinque errori che uccidono una batteria gel prima del tempo

1. Il caricabatterie sbagliato

L'abbiamo detto e lo ripetiamo perche' e' il primo errore in classifica. Un caricabatterie senza curva gel, o con l'equalizzazione attiva, o senza sonda di temperatura, e' garanzia di dry-out. Se comprate gel e caricate con quello che avete in officina, avete buttato i soldi.

2. Il parallelo mal fatto

Se dovete mettere due banchi in parallelo, i cavi devono essere di lunghezza e sezione identiche e il prelievo deve essere diagonale, positivo da un banco e negativo dall'altro. Un parallelo sbilanciato fa lavorare un banco piu' dell'altro. Con gli elementi da 2V il parallelo si evita quasi sempre: si fa una serie unica della capacita' giusta.

3. Mescolare celle nuove e vecchie

Se un elemento su dodici e' guasto, la tentazione e' sostituire solo quello. Su una batteria con oltre un anno di vita e' una scelta discutibile: l'elemento nuovo ha capacita' e resistenza interna diverse dagli altri, il banco lavora sbilanciato, e il nuovo si degrada rapidamente allineandosi ai vecchi. Sotto l'anno di vita la sostituzione singola ha senso, oltre i due anni conviene valutare il rifacimento.

4. Ignorare la temperatura del locale

La vita di una VRLA si dimezza ogni 10 gradi sopra i 20 di riferimento. Un locale carica a 35 gradi d'estate porta una gel da 1200 cicli teorici a numeri molto inferiori. La sonda di temperatura sul caricabatterie mitiga il problema in carica, ma il calore ambientale lavora 24 ore su 24.

5. Non misurare mai niente

Una batteria trazione va testata periodicamente. La scarica controllata a corrente costante e' l'unico modo per conoscere la capacita' reale e individuare gli elementi deboli prima che fermino la macchina. Sulla nostra pagina dedicata allo scaricabatteria Zivan trovate come funziona il test e quali dati restituisce.

Perche' scegliere Quasar Gel: il quadro di sintesi

CaratteristicaPzS acido liberoPzV gel standardQuasar Gel CNT
ManutenzioneRabbocco periodicoNessunaNessuna
Sala carica ventilataObbligatoriaNon necessariaNon necessaria
Tempo di ricarica8-10 h8-10 h5 h dal 70% DoD
Opportunity chargingSconsigliatoLimitatoIdoneo
Funzionamento PSOCNoLimitatoIdoneo
Vita ciclica1200-1500 cicli1000-1200 cicli>1200 cicli a 80% DoD
Range temperatura0 / +40 gradi-20 / +40 gradi-30 / +45 gradi
Resa a bassa temperaturaBassaMediaFino a +50% vs PzV
Installazione inclinataNoSiSi
Idoneita' GMP / HACCPNoSiSi

Configurazione su misura per la tua applicazione

Le batterie gel Quasar sono disponibili in tutte le 24 taglie, singolo elemento o banco completo con cassone. Ci occupiamo di dimensionamento, fornitura del caricabatterie con curva gel corretta, installazione e collaudo.

Per ricevere una configurazione servono tre dati: tensione del mezzo o dell'impianto, dimensioni interne del vano batteria, capacita' C5 attuale.

TELEFONO 0574 1746719    SHOP Vedi la gamma batterie gel

Domande frequenti sulle batterie gel Quasar

Le batterie gel sono davvero senza manutenzione?

Si', nel senso tecnico del termine: non richiedono rabbocco d'acqua per tutta la vita operativa, perche' l'ossigeno prodotto in carica si ricombina internamente in acqua. Restano necessarie la pulizia periodica dei terminali, il controllo del serraggio a 23 Nm e la verifica dello stato di carica. Manutenzione zero significa zero rabbocchi, non zero attenzione.

Posso montare elementi Quasar Gel al posto dei miei PzS ad acido libero?

Meccanicamente si', se le misure corrispondono: le celle DIN hanno larghezza normalizzata 198 mm e le lunghezze sono standard. Elettricamente serve una verifica: il caricabatterie deve essere sostituito o riprogrammato con curva gel, perche' il profilo per acido libero danneggia le gel. Va inoltre verificato il peso, che su un carrello elevatore fa parte della zavorra.

Che differenza c'e' tra QUAGEL1080 e 6 PzV-ET 480?

Sono lo stesso prodotto. QUAGEL1080 e' la denominazione commerciale Eternity basata sull'energia in Wh; 6 PzV-ET 480 e' la nomenclatura DIN, dove 6 e' il numero di piastre positive, PzV indica l'elemento gel a valvola, ET la serie, 480 la capacita' nominale DIN. La capacita' dichiarata da Eternity per quel modello e' 540 Ah.

Le batterie gel vanno bene per l'avviamento del motore di una barca?

No. Il gel ha resistenza interna leggermente superiore all'AGM e non e' la tecnologia ottimale per erogare centinaia di ampere in pochi secondi. Per l'avviamento si usa AGM o piombo tradizionale. Il gel e' la scelta corretta per il banco servizi, dove serve corrente moderata e costante per molte ore con cicli profondi ripetuti.

Quanti anni durano le batterie gel Quasar?

La vita si misura in cicli, non in anni. La gamma e' certificata per oltre 1200 cicli all'80% di profondita' di scarica. Su un carrello che fa un ciclo al giorno per 250 giorni lavorativi significa circa cinque anni. Su un impianto fotovoltaico off-grid con un ciclo al giorno a DoD 50% la vita e' sensibilmente superiore. I fattori che accorciano la vita sono, in ordine di importanza: carica sbagliata, temperatura elevata, scariche oltre l'80%.

Serve un locale carica dedicato per le batterie gel?

No. Le VRLA a ricombinazione non producono idrogeno in quantita' significative durante il normale funzionamento, quindi non richiedono la ventilazione forzata dimensionata secondo EN 62485-3 obbligatoria per le batterie ad acido libero. E' comunque buona pratica caricare in ambiente non stagno e a temperatura controllata.

Posso usare il caricabatterie AGM su una batteria gel?

No. La curva AGM lavora a tensioni di absorption piu' alte della curva gel. Usarla su una gel porta a gassificazione, sfiato dalla valvola, perdita irreversibile d'acqua e dry-out del gel. Il caricabatterie deve avere profilo gel selezionabile e sonda di temperatura collegata alla batteria.

Le batterie gel si possono installare in posizione inclinata?

Si'. L'elettrolita e' gelificato e non e' libero di fuoriuscire, la cella e' sigillata e regolata da valvola. E' uno dei motivi per cui il gel e' la scelta obbligata su AGV con vani batteria in posizioni non convenzionali e su imbarcazioni a vela che navigano sbandate per ore.

Che cosa e' l'opportunity charging e perche' conta?

E' la pratica di ricaricare la batteria durante le pause di lavoro, senza portarla al 100% e senza rispettare un ciclo carica-scarica completo. E' il modello operativo tipico degli AGV e dei magazzini su piu' turni. Le batterie al piombo tradizionali si solfatano in questo regime; la tecnologia CNT sulla piastra negativa Quasar migliora l'accettazione di carica e rende la gamma idonea sia all'opportunity charging sia al funzionamento permanente in stato di carica parziale.

Qual e' la profondita' di scarica massima consigliata?

Le Quasar Gel sono certificate su oltre 1200 cicli all'80% di DoD, che e' il limite di progetto. In esercizio ordinario conviene dimensionare il banco per non superare il 50%: raddoppia la capacita' nominale necessaria ma piu' che raddoppia la vita utile. Il costo per ciclo migliora nettamente.

Le batterie gel sono riciclabili?

Si', al 100%. Sono batterie al piombo e rientrano nella filiera consolidata del recupero del piombo. EcologyDrive gestisce il ritiro delle batterie esauste secondo la normativa vigente.

Quali sono i tempi di consegna?

Dipendono dalla taglia e dalla configurazione. Per gli elementi delle taglie piu' comuni la disponibilita' e' generalmente rapida; per banchi completi con cassone su misura i tempi sono quelli di assemblaggio. Contattateci allo 0574 1746719 con i dati del vostro mezzo per una risposta puntuale.

In sintesi

La gamma Quasar Gel di Eternity Technologies risponde a una domanda precisa: come avere energia di trazione affidabile dove l'acido libero non e' praticabile. Le 24 taglie da 270 a 1510 Ah in formato DIN coprono l'intero spettro applicativo, dal transpallet a 24V al frontale pesante a 80V, dal banco servizi di uno yacht all'impianto fotovoltaico in isola.

I tre elementi che distinguono la gamma sono la piastra positiva a tubo sottile per la densita' energetica, il separatore in resina fenolica ad alta porosita' per la resistenza interna, e la tecnologia CNT sulla piastra negativa che rende possibile quello che il gel tradizionale non fa: carica in 5 ore, opportunity charging, funzionamento in PSOC.

Resta la regola che vale per tutta la tecnologia gel e che nessuna innovazione cancella: la batteria vale quanto il caricabatterie che la carica. Curva gel, sonda di temperatura, equalizzazione disattivata. Su questo non ci sono scorciatoie.

Per il dimensionamento della vostra applicazione, per la verifica di compatibilita' del cassone o per la scelta del caricabatterie corretto, il nostro ufficio tecnico e' a disposizione allo 0574 1746719. La gamma completa e' consultabile nella sezione batterie gel del nostro shop, mentre per le applicazioni su carrelli trovate tutto in batterie trazione per carrelli elevatori.


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