Batterie Exide per veicoli commerciali

Batterie Exide per veicoli commerciali

Batterie Exide per veicoli commerciali – Le batterie utilizzate sui camion hanno subito negli anni un notevole sviluppo per meglio adattarsi alle crescenti richieste in materia di ciclaggio, accettazione di carica, capacità di spunto e resistenza alle vibrazioni.

Le batterie rappresentano per i trattori stradali, i camion e gli autoarticolati un componente estremamente importante e delicato, basti infatti pensare alle severe condizioni lavorative e climatiche alle quali vengono normalmente sottoposte. Durante il normale ciclo di vita, una batteria è soggetta a frequenti soste e riavvii, specie nell’utilizzo lavorativo in ambito urbano, e a gravose fasi di scarica come quelle che avvengono nelle ore di fermo notturno, durante le quali tutti i servizi di bordo sono mantenuti in funzione proprio grazie all’energia fornita da tali accumulatori. Capite bene quindi come negli ultimi anni anche le batterie si siano dovute evolvere così da poter rispondere alle crescenti richieste dei veicoli di ultima generazione: maggiore spunto, per garantire partenze sicure in qualsiasi condizione, elevata resistenza al ciclaggio, per tutti i veicoli con significative necessità energetiche, e resistenza alle vibrazioni, per evitare guasti e poter operare in sicurezza anche su strade e terreni accidentati.

14 Exide - Panoramica Stabilimento

Tra i fattori più determinanti sul mercato, ci sono le normative sulle emissioni dei veicoli commerciali, sempre più severe, che hanno spinto i produttori a sottoporre le proprie batterie, siano esse di primo equipaggiamento o di aftermarket, a test specifici per soddisfare le necessità e le nuove caratteristiche dei veicoli, dettate dai requisiti introdotti dalle più recenti normative antinquinamento che hanno spinto i costruttori all’adozione della tecnologia AdBlue sui truck Euro 5 e 6. I progettisti di veicoli si sono ritrovati a dover spostare la batteria nella parte posteriore dello chassis così da lasciare il posto al serbatoio dell’AdBlue proprio accanto allo scarico, posizione tradizionalmente occupata dalla batteria. La parte finale dello chassis è però la parte dove si concentrano le vibrazioni di maggiore intensità, sollecitazioni che a lungo andare possono causare danni alle batterie. Per comprendere bene il funzionamento di una moderna batteria per camion, quali siano le tecnologie attualmente adottate al suo interno e come possano le moderne batterie resistere alle intense vibrazioni a cui sono sottoposte, ci siamo recati presso lo stabilimento Exide Technologies di Romano di Lombardia (BG) dove Guido Scanagatta, Transportation AM Product Marketing Manager EMEA, e Luca Tinelli, Project Manager – OE Applications | Transportation OE, hanno soddisfatto ogni nostra curiosità.

La gamma per i veicoli commerciali

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Con più di 120 anni di esperienza nel business delle batterie, Exide Technologies, produttore leader a livello mondiale di batterie per l’avviamento, la trazione e i servizi destinate al mercato del Primo Equipaggiamento e del ricambio, opera in due macro aree: la Transportation, quindi tutto ciò che riguarda il settore avviamento, con la quale produce il 58% del fatturato e la GNB Industrial Power, cioè tutto quello che riguarda il settore industriale diviso tra Network (stazionario) e Motive (trazione), con la quale produce il restante 42% del fatturato. Nell’area Trasportation rientrano tra le altre anche le batterie per veicoli commerciali. Su questo fronte la Exide propone una gamma interamente rinnovata e composta delle batterie: StrongPRO, le più resistenti alle intense vibrazioni, EndurancePRO, progettate per sopportare il ciclaggio intenso, PowerPRO, che assicurano elevata potenza a ogni avviamento e StartPRO, che si rivelano sempre affidabili per utilizzi standard.

Nello specifico la StrongPRO, evoluzione delle precedente Exide ExpertHVR, si configura come un prodotto, interamente rinnovato dal punto di vista tecnico: è stata sviluppata con la nuova generazione di tecnologia HVR “High Vibration Resistance” ed è dotata di Carbon Boost, con l’obiettivo di soddisfare gli standard molto più elevati imposti dalle più recenti normative. La StrongPRO si avvale di innovativi accorgimenti che permettono alla batteria di resistere al nuovo livello di vibrazioni, come i nuovi fissaggi e un box rinforzato, inoltre sono dotate sulla piastra negativa della tecnologia “3Dx” con l’aggiunta di “Carboon Boost”, un additivo che consente una maggiore prevenzione della solfatazione, una ricarica più veloce e un migliore ciclaggio. La piastra positiva ad alta resistenza fa affidamento su un separatore in polietilene con uno strato di lana di vetro per garantire una compressione omogenea.

Le innovazioni al proprio interno

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La tecnologia 3Dx, sviluppata da Exide, consiste nell’adozione di  una griglia 3D a metallo espanso con maglia a forma di diamante al posto della classica griglia. La struttura della griglia 3Dx garantisce una migliore adesione della materia attiva in virtù della maggiore superficie di contatto, assicurando la piena efficienza della batteria anche quando questa è sottoposta a continui e intensi ciclaggi di carica e scarica, fasi molto comuni nei veicoli commerciali, basti pensare alle classiche otto ore di fermo notturno dove tutti i servizi presenti sul veicolo sono alimentati esclusivamente dal pacco batterie che spesso è sottoposto anche a gravose condizioni climatiche. In caso di intensi ciclaggi di carica e scarica, la materia attiva tende a staccarsi dal conduttore depositandosi sul fondo, causando una diminuzione delle prestazioni della batteria (meno materia attiva comporta una minore capacità), fenomeno ridotto grazie alla tecnolgia 3DX, che mantiene le performance della batteria costanti per tutto il ciclo di vita, sia in termini di capacità che di potenza erogata.

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La tecnologia Carbon Boost, invece, consiste in un additivo che si basa su una particolare formulazione del Carbonio che viene aggiunto all’interno della materia attiva sulla piastra negativa che, da un lato, va a ridurre il deposito di solfato sulle piastre rendendo la ricarica più efficiente, e dall’altro consente una gassificazione controllata che favorisce la circolazione dell’elettrolita e riduce la stratificazione dell’acido. Infatti, durante le fasi di scarica della batteria, avviene che l’Ossido di Piombo e l’Acido Solforico si trasformino in solfato di Piombo che si deposita sulla piastre costringendo, in fase di ricarica, a sprecare molta energia per dissolvere questo strato di solfato. Gli additivi usati per il Carbon Boost introdotti nella materia attiva riducono il deposito di solfato sulle piastre, garantendo quindi una ricaricabilità più veloce ed una maggiore accettazione di carica. In fase di ricarica, infatti, la minore quantità di cristalli di solfato di piombo necessiteranno di un minore quantitativo di energia per essere dissolti, mentre l’elettrolita presenterà una minore stratificazione grazie alla gassificazione controllata, permettendo alla batteria di conservare la capacità elettrica. Tutto questo si traduce in una maggiore accettazione di carica, una ricaricabilità più veloce e una maggiore capacità di ciclaggio anche se sottoposta a continue micro ricariche o a intensi ciclaggi di carica e scarica.

Come contrasta le forti vibrazioni

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Rispetto alla Exide ExpertHVR, in grado di superare il test di vibrazione secondo il livello V3 previsto dalla normativa EN50342 (vibrazione sull’asse verticale), la StrongPRO è ora in grado di superare anche il severissimo test di vibrazione sui tre assi secondo il livello di resistenza V4 previsto dalla nuova versione della norma EN50342-1 del 2015. Fino, infatti, al 2015 tutti gli accumulatori, siano essi di primo impianto o di Aftermarket, dovevano rispondere allo specifico test di vibrazione su un banco vibrante solamente in verticale che prevedeva tre livelli di resistenza (V1, V2 e V3) differenti tra di loro in termini di intensità della vibrazione (accelerazione) e durata della vibrazione a parità di frequenza della vibrazione (3G o 6G di accelerazione, 35 Hz fissi di frequenza e 2, 10 o 20 ore di durata).

Dal 2016, per rispondere all’esigenza di spostare la batteria nella parte posteriore dello chassis così da lasciare il posto al serbatoio dell’AdBlue proprio accanto allo scarico, è entrato in vigore un nuovo livello di resistenza V4. Rispetto al precedente V3 il nuovo V4 non prevede più il test solo su asse verticale, ma sui tre assi (5 ore di test continuo sull’asse trasversale al gruppo piastre così da sottoporre a un intenso stress le bandiere, altrettante ore per la prova longitudinale e altrettante per la prova verticale). Un test sulle reali condizioni di utilizzo talmente rigoroso e probante da risultare perfino più severo rispetto a quanto richiesto dai maggiori Costruttori OE ma sicuramente utile nello sviluppo di una batteria in grado di resistere alle massime sollecitazioni a cui viene sottoposta quando viene posizionata nella zona in fondo alla motrice (parte finale dello chassis).

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Per raggiungere questi obiettivi e per poter superare il severissimo test V4 in Exide hanno optato per lo sviluppo di un nuovo sistema di bloccaggio del gruppo piastre in modo da evitare qualsiasi tipo di movimento nelle tre direzioni. Nello specifico, il box della batteria adotta all’interno delle celle una serie di nervature molto pronunciate per il bloccaggio del gruppo piastre poiché le piastre sono più libere sul fondo vengono compresse maggiormente nella parte bassa e ancorate sul fondo tramite una resina; il nuovo sistema di fissaggio formato da un blocco di polipropilene con lunghe zampe va ad inserirsi nelle costole laterali così da esercitare una compressione nella parte alta; tutto il blocco è poi fissato a sua volta in basso al gruppo piastre e in alto è bloccato dal coperchio termosaldato; il gruppo piastre ha, infine, due strisce di resina che rispetto alla bandiera sono messe in maniera tale da evitare ogni movimento relativo assicurando ben tre punti di incollaggio diversi.

Come vengono prodotte

 

02 Exide - Laminatoio

Le batterie al piombo acido vengono prodotte da Exide tramite due distinti processi produttivi: nel primo si ha la costruzione della griglia mentre nel secondo la preparazione della materia attiva. Nella produzione della griglia si parte da dei lingotti di Piombo che, una volta addizionati di Stagno (per la resistenza meccanica alle lavorazioni e alla corrosione) e di Calcio (per la resistenza strutturale del Piombo che altrimenti risulterebbe molle), vengono mandati alla fase di laminazione dove il Piombo verrà ridotto da uno spessore di circa 1 cm allo spessore di griglia desiderato (normalmente nell’ordine 1/2 millimetri), successivamente imbobinato e portato in stagionatura (per uniformare la sua struttura cristallina e le sue proprietà meccaniche e per ottenere una struttura a grano fine che lo renderà molto più resistente alla corrosione). Infine dal laminato si ottengono le griglie utilizzando processi diversi a seconda del tipo di batteria.

05 Exide - Nastro espanso

 

Nella produzione della materia attiva, invece, si parte dal piombo dolce che, in lingotti di piccoli dimensioni, servirà all’ottenimento dell’ossido di Piombo. Le polveri di ossido di Piombo vengono poi utilizzate per la produzione della pasta (materia attiva) da spalmare sulle griglie delle batterie grazie all’aggiunta di acqua, acido solforico diluito ed additivi all’interno delle macchine impastatrici. Una volta spalmate tutte le griglie, queste vengono parzialmente essiccate in un forno a tunnel per consentirne l’impilamento su pallet e successivamente stagionate ad umidità e temperatura controllate (curing) così da trasformare l’ossido di piombo e favorirne l’adesione alla griglia. A questo punto avviene l’assemblaggio delle piastre positive e negative a formare celle di tensione nominale di 2 Volt. Le piastre di opposta polarità vengono divise da un separatore isolante. Una volta raggruppate in sei gruppi, vengono inserite e collegate in serie nei box. Si procede quindi al riempimento delle batterie con acido solforico diluito e alla fase di formazione elettrochimica. Terminata la formazione le batterie vengono sottoposte a numerosi test di collaudo.