batteria per bicicletta elettrica

La qualità e la capacità della batteria della bicicletta elettrica giocano un ruolo fondamentale nelle prestazioni di una bicicletta elettrica, determinando la distanza che si può percorrere con essa.Tensione (volt): Misura la velocità con cui gli elettroni si muovono all'interno di un sistema; una tensione più elevata indica un movimento più veloce, spesso noto con il suo soprannome di watt: Calcola la quantità di energia che può essere erogata nel tempo, spesso misurata in Wattora (Wh). Più energia contiene la batteria, più lunga è la sua durata.

Ioni di litio

Le batterie agli ioni di litio sono i dispositivi di accumulo di energia standard della maggior parte delle biciclette elettriche. Il tempo di ricarica varia in genere tra le tre e le quattro ore e garantiscono un'autonomia di viaggio impressionante. Inoltre, il loro tasso di autoscarica è molto più basso rispetto ad altri tipi di batterie; tuttavia, gli ioni di litio presentano ancora potenziali rischi di incendio a causa della reattività tra le celle che può portare a esplosioni; un modo per mitigare questi rischi è utilizzare un caricabatterie certificato con l'etichetta Underwriters Laboratories Inc (UL).

La batteria agli ioni di litio per la vostra ebike è costituita da due elettrodi conduttori, uno positivo e l'altro negativo. Ciascuno di essi è immerso in una soluzione elettrolitica composta da sali di litio. Gli strati di separazione proteggono le celle dai cortocircuiti; gli anodi sono costituiti da materiali come il nichel o il cobalto, mentre i catodi utilizzano elettrodi di grafite naturale ad alta densità energetica.

Le moderne batterie al litio presentano una combinazione di metalli e non metalli. Una popolare cella agli ioni di litio è nota come cella al nichel-manganese-cobalto (NMC). Questa combinazione utilizza il nichel e il manganese come materiali catodici e il cobalto come materiale anodico; entrambi i materiali sono altamente reattivi ma più sicuri del litio metallico. La tecnologia agli ioni di litio esiste da più di vent'anni e serve come fonte di energia per molte biciclette elettriche.

Dall'inizio della pandemia, la popolarità delle biciclette elettriche è cresciuta costantemente, anche se rappresentano ancora solo una piccola parte del traffico pendolare di New York. Tuttavia, offrono notevoli vantaggi rispetto alle automobili: Sono più economiche da gestire senza produrre inquinamento.

Purtroppo, le batterie per biciclette elettriche che alimentano le biciclette elettriche possono occasionalmente incendiarsi a causa di una fuga termica, una reazione a catena avversa che porta all'esplosione e all'incendio. Le batterie di scarsa qualità, sempre più diffuse sul mercato, sono particolarmente soggette a questo destino.

Per evitare questo problema, scegliete batterie con una durata stimata di almeno 20 anni. Le batterie più durature sono più ecologiche e contribuiscono a ridurre i cimiteri di batterie, offrendo al contempo maggiori opportunità di riciclaggio. Anche la scelta di opzioni ricaricabili sarebbe molto vantaggiosa.

Piombo-acido

Se state acquistando una batteria per bicicletta elettrica che offra prestazioni affidabili con un prezzo accessibile a lungo termine, le batterie al piombo possono essere la soluzione ideale. Da tempo sono considerate la scelta migliore; tuttavia, ci sono alcuni punti chiave da tenere a mente prima di decidere l'acquisto.

Innanzitutto, è importante sapere che le batterie al piombo non richiedono una manutenzione ordinaria. Hanno un tasso di scaricamento rapido che scarica rapidamente l'energia quando non vengono utilizzate e prestazioni inferiori a temperature fredde; inoltre, la loro durata e capacità possono essere limitate.

Le batterie al piombo richiedono molto tempo per essere caricate; in effetti, alcuni tipi richiedono più di 24 ore! Se si pedala regolarmente su una bicicletta elettrica, questo potrebbe diventare un inconveniente; fortunatamente, però, le batterie a ricarica rapida offrono una soluzione.

Le batterie VRLA (valve regulated lead-acid) rappresentano un'alternativa alle tradizionali batterie al piombo. Esse contengono un sistema elettrolitico sigillato e una valvola di sicurezza che le protegge da perdite o esplosioni, oltre a ridurre il rischio di surriscaldamento e a richiedere una manutenzione minima.

Le batterie al piombo sono ampiamente utilizzate in piccoli dispositivi elettronici come torce e macchine fotografiche. Sono anche adatte a sistemi più grandi che richiedono molta energia, come i pannelli solari e le turbine eoliche. Pur essendo costose, le batterie al piombo tendono a durare più a lungo e ad essere più affidabili delle loro alternative.

Le batterie al nichel-cadmio offrono una maggiore capacità per chilo rispetto a quelle al piombo, una considerazione importante quando si acquista una e-bike. Purtroppo, però, sono più costose e contengono elementi pericolosi come il cadmio che ne rendono difficile il riciclaggio e potenzialmente pericoloso per l'ambiente.

Le batterie al litio vantano una densità energetica superiore a quella delle altre batterie ricaricabili, il che significa che possono immagazzinare più energia in un pacchetto più piccolo. Inoltre, le celle al litio hanno un'eccellente resistenza termica e mantengono una tensione più elevata rispetto ad altre batterie ricaricabili, anche fino a 4,2 V, rendendole adatte all'uso pendolare e a lunghi viaggi.

Nichel-metallo-idruro

Le batterie al nichel-metallo idruro (NiMH) possono essere più costose di quelle ai polimeri di litio o al cobalto, ma offrono diversi vantaggi chiave rispetto a queste ultime: sicurezza, elevate prestazioni in termini di corrente di scarica e maggiore durata dei cicli rispetto alle batterie al piombo acido. Purtroppo, però, le NiMH non sono in grado di tenere il passo con le batterie agli ioni di litio per quanto riguarda i tempi di ricarica rapidi o la durata, le loro prestazioni non migliorano alle basse temperature e presentano tassi di autoscarica più elevati, rendendole quindi inadatte alle biciclette elettriche.

La capacità della batteria della bicicletta elettrica misura la quantità di energia elettrica che una batteria può fornire in un determinato periodo di tempo ed è spesso espressa in ampere-ora. Rappresenta la differenza di potenziale elettrostatico tra due conduttori e può essere misurata con un voltmetro o un multimetro.

Una batteria tipica produce circa 400 volt. Questo dato indica la sua breve capacità di erogazione di energia durante la pedalata e la conoscenza della tensione della batteria può aiutare a determinare la durata della pedalata prima di doverla ricaricare.

Un'altra considerazione fondamentale nella scelta di una batteria per ebike è la sua velocità di scarica massima. Mentre alcune batterie offrono solo 1C di potenza di scarica all'ora, altre possono raggiungere 5A per diverse ore. È necessario trovare un caricabatterie in grado di supportare questa quantità di corrente.

Le batterie agli ioni di litio sono la scelta preferita per le biciclette elettriche grazie alla loro elevata densità energetica, alla leggerezza e alla mancanza di effetto memoria. Gli ioni di litio, inoltre, non hanno effetto memoria e sono quindi una delle scelte più sicure, anche se richiedono sistemi di gestione della batteria (BMS) speciali. Quando si sceglie il BMS, è fondamentale che esso massimizzi sia le prestazioni che la sicurezza: la scelta di un BMS appropriato può avere implicazioni durature sulle prestazioni e sulla sicurezza.

Le batterie agli ioni di litio sono disponibili in forma sigillata al nichel e all'idruro metallico e offrono un'eccellente affidabilità. Le versioni sigillate si sono dimostrate adatte all'uso con le biciclette elettriche, nonostante il loro costo più elevato rispetto alle opzioni non sigillate, e possono resistere a condizioni estreme per una maggiore versatilità quando si viaggia su terreni diversi.

Batteria della Nissan Leaf

La Nissan LEAF è un veicolo elettrico pluripremiato con una batteria capiente che le consente di percorrere fino a 226 miglia con una sola carica. Da quando è stata lanciata sul mercato nel 2010, la prima generazione è stata sottoposta a significativi aggiornamenti, come l'aumento delle dimensioni della batteria e il potenziamento del motore, che hanno reso la LEAF uno dei veicoli elettrici più efficienti sul mercato per quanto riguarda l'efficienza energetica e l'autonomia.

L'ultima Nissan LEAF, disponibile come modello e+, vanta una batteria da 62 kWh che offre prestazioni superiori rispetto ai modelli precedenti. Inoltre, le capacità di ricarica rapida e di frenata rigenerativa di questo modello rendono la batteria ancora più interessante. Costruita con celle agli ioni di litio e al nichel-manganese-cobalto unite tra loro con tecniche di saldatura laser per ridurre le connessioni tra le celle, offre densità energetiche ancora più elevate per un maggiore risparmio di carburante.

Questi progressi hanno aumentato notevolmente il risparmio di carburante della LEAF, che può essere misurato con MPGe e miglia per kWh. Inoltre, la durata della batteria è stata prolungata grazie alla riduzione della produzione di calore, grazie a un avanzato sistema di gestione termica passiva che utilizza la circolazione dell'aria per il raffreddamento delle batterie.

Anche se le batterie della Leaf non sono ancora all'altezza dei moderni modelli di veicoli elettrici, hanno apportato enormi miglioramenti nel corso degli anni. Il modello di seconda generazione vanta ora una batteria ancora più grande, in grado di percorrere 226 miglia per carica e coperta da una garanzia del produttore che si estende a tutta la sua durata.

Un altro vantaggio della Leaf è il suo tempo di ricarica rapido (circa due ore e mezza se si utilizza un caricatore CA di livello 2), che la rende comoda sia per il lavoro che per il tempo libero. La ricarica a corrente continua deve essere evitata, poiché i suoi effetti possono danneggiare la batteria nel tempo.

A seconda del tipo di batteria della bicicletta elettrica, le batterie della Nissan Leaf possono essere caricate completamente fino a 80% in quattro o cinque ore, un notevole miglioramento rispetto alla Leaf originale che poteva essere caricata solo fino a 50% in questo lasso di tempo. Per prolungare il più possibile la durata della batteria ed evitare una ricarica rapida che ne causa un più rapido degrado, puntate a un livello di carica medio compreso tra 20%-80% tra ogni ciclo di carica ed evitate la ricarica rapida per evitare un rapido degrado delle prestazioni della batteria.