Le batterie delle bici elettriche

L’evoluzione degli accumulatori ha contribuito negli ultimi anni ad ampliare le possibilità di scelta anche in virtù degli esiti positivi di una sperimentazione che ha determinato una discesa dei costi di produzione.
La soluzione più diffusa per conciliare è quella delle batterie al piombo a ricombinazione di ossigeno.
In queste batterie l’elettrolito è immobilizzato attraverso la sua gelificazione (batterie al piombo gel) o mediante assorbimento in un separatore di microfibra di vetro altamente poroso (batterie ad elettrolito assorbito). Poiché nella batteria non esiste elettrolito ‘libero’, i gas provenienti dalla dissociazione dell’acqua che ha luogo durante la ricarica della batteria si possono ricombinare all’interno rigenerando l’acqua per cui la batteria non ha bisogno di manutenzione (è infatti sigillata). Inoltre la natura del separatore consente di comprimere le masse attive degli elettrodi e di mantenere questa compressione per tutta la vita della batteria realizzando una delle condizioni necessarie per una elevata vita ciclica.
L’autonomia ottenibile (circa 50 km) è vicina a quella delle corrispondenti batterie convenzionali ma con un numero di cicli di ricarica previsto intorno a 300-400.
Il punto debole è costituito da peso e dimensioni, controbilanciato dalla maggiore economicità e diffusione.
Le batterie NiMH possono considerarsi una evoluzione di quelle al NiCd (una volta molto diffuse) rispetto alle quali però presentano una densità superiore del 40% e soprattutto non contengono più Cadmio, metallo particolarmente pericoloso per l’ambiente se non correttamente smaltito. Le leghe metalliche impiegate sono in grado di immagazzinare e successivamente rilasciare una quantità d’idrogeno un migliaio di volte superiore al proprio volume. L’elettrolito impiegato è una soluzione diluita di idrossido di potassio cui sono aggiunti, in minor quantità, altri composti chimici per migliorare le prestazioni della batteria. Rispetto alle batterie al piombo consentono un’autonomia un po’ inferiore (circa 30 km) ma presentano un peso più contenuto di circa il 40% ed una vita prevista pari a 600-800 cicli.
Infine le batterie Litio ioni che sono ormai una realtà operativa nell’elettronica di consumo, e sono considerate il futuro anche per la trazione in virtù di una elevata capacità energetica oltre ad un peso contenuto. Per queste caratteristiche innovative sono oggetto di una sperimentazione fortemente accelerata volta anche a ridurne i costi. Si possono al momento distinguere batterie al Litio Ioni classiche e a litio polimeri.
La principale differenza è che in queste ultime l’elettrolito in sale di litio non è contenuto in un solvente organico come nello schema classico ma piuttosto in un composito di polimero solido. Il vantaggio è quello di una maggior sicurezza anche in caso di danneggiamento in quanto il polimero solido non è infiammabile. Inoltre possono essere prodotte in varie forme e dimensioni adattandosi alle richieste del design.