Quali sono i vantaggi e gli svantaggi delle batterie ai ioni di Sodio?

Prima che la batteria agli ioni di litio entrasse in scena, lo standard era il nichel-cadmio: il litio ha una densità energetica circa doppia rispetto al nichel-cadmio, il che la rende una batteria molto più potente.

L'adozione delle batterie agli ioni di litio è aumentata notevolmente nei tempi attuali. Questo perché le batterie agli ioni di litio durano a lungo, mantengono un'elevata frequenza di potenza e sono economiche da produrre. Per trarre il meglio dalla tecnologia delle batterie agli ioni di litio, è necessario conoscerne non solo i vantaggi, ma anche i limiti o gli svantaggi. Un'altra batteria però e in commercio con piu' vantaggi del litio e del piombo la Batteria al Sale piu' precisamente ioni di sodio

Vantaggi delle batterie agli ioni di sodio:

• Meno costose - La produzione di batterie agli ioni di litio può essere piuttosto costosa. Il costo complessivo di produzione di queste batterie è di circa 30% in meno delle litio.

• Basso impatto ambientale - il litio e molto scarso (0,0017%) rispetto al sodio (2,6%) e l'estrazione non utilizza molta acqua potabile (154litri per kg di batteria lfp) perché e all'interno nell'acqua di mare (11g a litro) e nelle grotte di sale.

• Protezione non necessaria - Le celle e le batterie agli ioni di litio non sono robuste come le ioni di sodio e richiedono una protezione da sovraccarichi e scarichi.

• Effetto lento dell'invecchiamento - Le batterie agli ioni di litio si degradano naturalmente con l'invecchiamento. Normalmente le batterie agli ioni di litio sono in grado di sopportare solo 500-1000 cicli di carica e scarica prima che la loro capacità scenda a 50%. Le ioni di sodio tengono l'80% per gli stessi cicli.

• Nessun problema di trasporto - Questo svantaggio delle batterie agli ioni di litio è emerso negli ultimi anni. Il trasporto delle batterie agli ioni di litio, soprattutto in grandi quantità, per via aerea, è soggetto a molte restrizioni. Le ioni di sodio possono viaggiare scariche

• Scarico in profondità - La batteria agli ioni di sodio possono essere scaricate completamente e ha una bassa autoscarica. L'integrità generale di questa batteria rimane intatta anche se parzialmente scaricata. Una scarica profonda o quando la tensione di una cella agli ioni di litio scende al di sotto di un certo livello, la batteria diventa inutilizzabile.

• Pochi problemi di sicurezza - Le batterie ai ioni di sodio possono andare in corto circuito senza creare grossi problemi al contrario della batteria agli ioni di litio può esplodere in caso di surriscaldamento o sovraccarico. Questo perché i gas formati dalla decomposizione dell'elettrolito aumentano la pressione interna della cella. Anche il surriscaldamento o il cortocircuito interno possono incendiare l'elettrolito e causare un incendio.

• Nessuna sensibilità alle basse e alte temperature - La batteria agli ioni di sodio lavora benissimo tre i -10 e 50 mentre le ioni di litio tra i 15 e 28 gradi è soggetta all'effetto negativo del calore eccessivo causato dal surriscaldamento del dispositivo o dal sovraccarico. Il calore fa sì che le celle o i pacchi di questa batteria si degradino più rapidamente del normale.

• Ricarica rapida - La batteria agli ioni di sodio si ricarica più rapidamente del litio. La ricarica richiede infatti una frazione di tempo rispetto alle altre batterie.

Svantaggi delle batterie agli ioni di sodio:

• Alta densità di energia - La batteria agli ioni di litio può avere un'elevata capacità energetica senza essere troppo ingombrante. Questo è uno dei motivi principali per cui sono così popolari nel settore dei dispositivi portatili. La batteria ai ioni di sodio e piu' pesante ma la ricerca sta trovando soluzioni per arrivare a buone caratteristiche.

• Piccolo e leggero - La batteria agli ioni di litio è più leggera delle ioni di sodio in considerazione della loro capacità. Questo la rende più pratica nei dispositivi elettronici portatili di consumo in cui le specifiche fisiche, come il peso e il fattore di forma, sono considerate importanti punti di vendita.

• Alta tensione a circuito aperto - La batteria agli ioni di sodio ha una tensione a circuito aperto più elevata ma una curva simile rispetto ad altre batterie acquose come quelle al piombo, al nichel-metallo idruro e al nichel-cadmio.

Applicazioni della batteria agli ioni di sodio

Le batterie agli ioni di sodio sono disponibili in varie forme e dimensioni con lo stesso package del litio consentendo di usarle al posto del litio. Sono quindi ideali per soddisfare le esigenze di alimentazione di qualsiasi sistema, indipendentemente dalle sue dimensioni e dalla sua natura. Alcune delle applicazioni più importanti delle batterie agli ioni di sodio sono:

• Backup di potenza/ alimentazione di emergenza/ UPS: La batteria agli ioni di sodio fornisce un'alimentazione di riserva istantanea in caso di emergenza e ci permette di spegnere o mantenere in funzione le apparecchiature vitali durante la situazione di emergenza. Queste batterie sono utilizzate nei UPS per computer, nelle comunicazioni e nella tecnologia medica.

• Unità di accumulo di energia solare: Le batterie agli ioni di sodio sono le più adatte per l'accumulo di energia in un'unità di energia solare perché si caricano molto rapidamente, massimizzando il potenziale di accumulo dell'energia solare e permettendoci di estrarre la massima energia possibile dal sole.

• Automobili elettriche/ Mobilità: L'emissione di combustibili fossili da parte dei veicoli è una delle ragioni principali dell'aumento dell'inquinamento ambientale. I veicoli alimentati con batterie agli ioni di sodio riducono notevolmente l'inquinamento e, di conseguenza, la nostra impronta di carbonio.

  
  

VANTAGGI DELLO IONE DI SODIO RISPETTO AL PIOMBO

Senza Sistema di protezione della batteria (BPS) integrato in confronto alle litio

• non necessita di protezione contro la bassa tensione

• si possono caricare oltre i 15,8 V.

• alte correnti di spunto senza rischio di scollegare automaticamente la batteria.

• Bilanciamento attivo interno delle cellule - Bilanciamento automatico delle cellule.

Con Sistema di protezione della batteria (BPS) integrato

• Interruttore di protezione contro la bassa tensione - Si scollega automaticamente a 6 V contro i 10.5V del litio.

• Interruttore di protezione da sovratensione - Si scollega automaticamente a 16V contro i 14,8 V del litio.

• Interruttore di protezione da cortocircuito - Si scollega automaticamente in caso di cortocircuito.

• Interruttore di protezione contro l'inversione di polarità - Si scollega automaticamente in caso di inversione accidentale della polarità.

• Bilanciamento interno delle cellule - Bilanciamento automatico delle cellule.

• Bilanciamento della carica - Bilanciamento indipendente per più batterie collegate in parallelo o in serie.

Questo sistema di protezione della batteria è progettato per durare tutta la vita della batteria e fornire energia affidabile per migliaia di cicli.

Peso significativamente inferiore

Di solito sono più leggere di circa 70% rispetto alle batterie al piombo delle stesse dimensioni.

Orientamento

Una batteria al sodio può essere montata e utilizzata in qualsiasi direzione.

Carica rapida

Una batteria al sodio può essere ricaricata completamente in appena 1 ora da una batteria completamente scarica. Se si dispone di una batteria al sodio da 100 ampere/ora e di un caricabatterie da 100 ampere, sarà sufficiente un'ora per ricaricarla completamente.

Nessuna caduta di tensione

La curva di tensione è simile e fornisce una tensione e una potenza più elevate durante l'intero ciclo di scarica grazie alla bassa resistenza interna. La Batteria agli ioni di sodio da 12 V ha una caduta di tensione minima o nulla durante l'avviamento del motore. Ciò consente un avviamento più rapido di circa 25% rispetto a una batteria al piombo. Quando si fa girare il motore con una batteria al piombo, la tensione può scendere fino a 9 V, rallentando l'avviamento.

Efficienza di carica

Quando si carica una batteria al piombo acido, si possono perdere da 15 a 30% di energia tra il caricabatterie e la batteria a causa della perdita di calore. Una batteria ai ioni di sodio ha un'efficienza di 99,1% e accetta quasi 100% di energia dal caricabatterie, dai pannelli solari o da altre tecnologie di generazione di energia.

Algoritmo di carica

Le batterie agli ioni di sodio possono essere caricate a corrente e tensione costante (CC, CV). Ciò significa che quasi tutti i caricabatterie, indipendentemente dall'algoritmo, possono caricare una batteria ioni sodio. Un algoritmo in genere rallenta la corrente che entra nella batteria dal caricabatterie. Le batterie al piombo si riscaldano e si gonfiano se ricevono una corrente costante, quindi i produttori di caricabatterie creano algoritmi per rallentare la corrente e proteggere la batteria dal surriscaldamento. Una batteria al sodio non si riscalda durante la carica.

Carica alla rinfusa, assorbente e fluttuante

Se il caricabatterie è programmabile per diversi tipi di batterie o per impostazioni personalizzate, si consiglia di impostarlo come segue: Bulk 15,8V, Absorb nessuno e float a nessuno.

Nessuna autoscarica

Le batterie ioni di sodio si autoscaricano meno di 3% al mese. Una batteria ioni di sodio può mantenere una carica completa per oltre 1 anno e non ha praticamente alcuna autoscarica. Le batterie al piombo possono perdere fino a 30% della loro capacità al mese a causa dell'autoscarica.

A prova di vibrazioni

Le celle al sodio sono saldate e costruite in modo solido.

Non ci sono piastre di piombo fragili o fragili, che possono essere soggette a guasti nel tempo a causa delle vibrazioni.

Ore di amplificazione

Ciò che molti proprietari di batterie non capiscono delle batterie al piombo è che la loro capacità (Ah) è solitamente specificata alla velocità di scarica di 20 ore. A velocità di scarica elevate, superiori a 20A, la capacità utilizzabile può ridursi a meno della metà a causa dell'"effetto Peukert". Una batteria al piombo da 225AH con una velocità di scarica di 80A può funzionare solo per 53 minuti.

Maggiore densità energetica

Densità energetica 4 volte superiore a quella delle batterie al piombo.

Capacità "utilizzabile" superiore:

Una batteria al sodio può essere scaricata completamente senza danneggiarla. Le batterie al piombo forniscono in genere solo 50% di capacità utilizzabile rispetto al valore nominale in ampere/ora. Ciò significa che se la vostra applicazione richiede 400 ampere/ora di capacità utilizzabile, dovrete dimensionare un banco di batterie al piombo da 800 ampere/ora. Mentre le batterie a litio non possono essere scaricate completamente e velocemente perché seno si rovinano o incendiano.

"Le batterie al piombo dovrebbero essere scaricate solo del 50% per aumentarne la durata" – è una frase spesso usata. Ciò significa che dovremmo farle ciclare nell'intervallo dal 100% al 50%, come mostrato di seguito nel parametro "Finestra tipica dello stato di carica" . Ne consegue che la capacità utilizzabile di una batteria al piombo è solo il 50% della capacità nominale. Quindi, se si dispone di una batteria da 100 Ah, è possibile utilizzarne solo 50 Ah. In questo articolo, spiegherò perché questo è il caso.

Tuttavia, possono essere scaricati fino all'80% come da tabella sottostante:

Nel grafico soprastante sono illustrate le prestazioni della batteria AGM in un clima moderato (temperatura media di 25°C): se il DoD è dell'80%, la batteria fornirebbe solo 500 cicli o circa 1,5 anni di durata (se sottoposta a cicli giornalieri), mentre con il 50% si possono ottenere 1000 cicli o circa 3 anni di durata.

Questa zona ciclabile è illustrata anche nella tabella sottostante:

La zona gialla oltre il 50% non è eccessivamente dannosa per le batterie, ma cicli di carica costanti a questo livello ne ridurranno la durata. Chiaramente, la zona rossa oltre l'80% dovrebbe essere evitata a meno che non sia assolutamente necessario, ad esempio in caso di emergenza. Pertanto, il 50% rappresenta un buon equilibrio tra capacità e durata dei cicli, tenendo conto anche del costo di sostituzione.

Quindi perché non dovremmo scaricare più del 50% per le batterie al piombo? Questo perché una scarica superiore al 50% ridurrebbe la durata della batteria. Come e perché?

La resistenza interna della batteria al piombo aumenta con l'aumentare della scarica, come mostrato di seguito. Si noti che la tensione a circuito aperto (OCV) diminuisce con la scarica continua e, nel grafico sottostante, si può vedere che la resistenza interna aumenta con la scarica continua. La resistenza interna indica sostanzialmente la difficoltà di immettere ed emettere elettricità attraverso la reazione elettrochimica all'interno della batteria. Perché la resistenza interna aumenta?

Di seguito i motivi:

La resistenza interna aumenta a causa della diminuzione del peso specifico e dell'impoverimento dell'elettrolita man mano che diventa più diluito.

Studi hanno dimostrato che la resistenza interna aumenta notevolmente durante la ricarica della cella dopo una scarica eccessiva. Questo processo, unito all'aumento della produzione di gas, causa un aumento della temperatura all'interno dell'elettrodo sottoposto a ricarica. Questo influisce notevolmente sull'invecchiamento, in particolare sulla perdita di capacità, poiché si verifica contemporaneamente un elevato aumento di temperatura e un flusso di gas. In pratica, compromette la capacità della batteria di accettare una carica.

Ci sono anche altri motivi:

• La scarica eccessiva gioca un ruolo importante nell'invecchiamento perché aumenta la corrosione della griglia, la solfatazione e la perdita di massa attiva.

• Durante la sovrascarica, la reazione basica procede in misura minore e viene sostituita da altre reazioni (come l'aumento della gassificazione).

• Nell'elettrodo positivo la perdita di capacità è causata dallo stress meccanico

• Nell'elettrodo negativo, la causa principale dell'invecchiamento è l'ossidazione irreversibile degli espansori

Per ulteriori informazioni, è possibile consultare l'articolo scientifico " Resistenza interna e variazione di temperatura durante la scarica eccessiva di una batteria al piombo " di Balázs Broda e Gyorgy Inzelt.

Ora la domanda sorge spontanea: "Come possiamo garantire che la portata non scenda al di sotto del 50%?"

Per questo, dobbiamo impostare il parametro di disconnessione a bassa tensione (LVD) nell'inverter a un valore di tensione che indichi il 50% di DoD. Dovremmo quindi fare riferimento alla Tabella 1 e impostare l'LVD a 12,06 V?

La risposta è un sonoro no , perché la tensione nella Tabella I è la tensione di riposo e non la tensione sotto carico o la tensione di scarica, che è quella che l'inverter vedrebbe. Infatti, la batteria ha tre tensioni diverse: tensione di riposo, tensione di carica e tensione di scarica, a seconda che sia inattiva, in carica o in scarica.

La tensione della batteria varia a parità di stato di carica a seconda che la batteria sia in carica o in scarica e a seconda del flusso di corrente in relazione alle dimensioni della batteria. Il grafico seguente fornisce un'idea dello stato di carica per diverse condizioni di batteria nelle batterie al piombo-acido con celle ad acido libero:

Per comprendere la differenza tra tensione a riposo e tensione sotto carico, diamo un'occhiata al test condotto da Rod "RC" Collins e alla sua inferenza. In quel test, un grafico AGM come quello riportato di seguito è stato confrontato con la tensione effettiva sotto carico.

Al termine del test, notiamo che la tensione effettiva sotto carico è piuttosto diversa dalla tensione a riposo nel mondo reale:

In quel test, dopo aver lasciato riposare la batteria per 16 ore, la   tensione a circuito aperto a riposo  è tornata a 12,32 V. Osservando il grafico sopra, 12,32 V rientra nell'intervallo tra il 70% e l'80% della tensione a riposo, il che ci porterebbe a supporre che la batteria sia a circa il 70% di SoC e che possiamo ancora continuare a scaricarla. Tuttavia, in realtà, la batteria è già al 49% di SoC. Quindi, se continuiamo a scaricarla, scenderà ulteriormente al di sotto del 50% di DoD e la batteria si danneggerà.

Gli utenti esperti non consumano più del 50% dell'energia disponibile in una batteria prima di ricaricarla. Ciò significa che non lasciano mai che la tensione a riposo scenda sotto i 12,3 V. Se la tensione a riposo raggiunge i 12,1 V, sappiamo che la batteria è stata scaricata completamente per un ciclo e che una batteria è in grado di sostenere solo un numero limitato di cicli (da un minimo di 20 in una batteria per auto a 180 in una batteria per golf cart, con una batteria tipica a volte in grado di sostenere non più di 30 cicli).

In quel test, il banco batterie supera la soglia del 50% di SoC a circa 12,1 V. Ciò significa che, con un banco batterie medio, dovresti interrompere la scarica a una tensione compresa tra 12,15 V e 12,2 V+. Ti consiglio vivamente di iniziare la ricarica a una  tensione massima di sottocarico  di 12,2 V, perché la velocità di scarica media sarà inferiore. Questi 12,2 V rappresentano il LVD (Low Voltage Voltage) da impostare nell'inverter.

Come pensiero conclusivo, tieni presente che la maggior parte delle batterie si guasta non perché siano eccessivamente scariche, ma perché non vengono mai ricaricate completamente. Pertanto, è assolutamente fondamentale che le batterie al piombo siano sempre completamente cariche dopo ogni scarica per garantire una lunga durata. La fase di assorbimento è quindi la parte più importante del ciclo di carica. La carica di assorbimento è essenziale per il benessere della batteria e può essere paragonata a un breve riposo dopo un buon pasto. Se viene continuamente privata di questa carica, la batteria finirà per perdere la capacità di accettare una carica completa e le prestazioni diminuiranno a causa della solfatazione. Pertanto, quando una batteria non è completamente carica, i cristalli di solfato si accumulano sulle piastre, sottraendo energia. Quindi, la cosa più salutare per una batteria è avere una carica al 100%. 

Pertanto, diventa ancora più importante lasciare il tempo alla batteria di caricarsi al 100%, sia tramite energia solare che tramite rete. Per illustrare questo punto, lasciamo che la batteria si scarichi al di sotto del 50%, diciamo fino al 70% di DoD: ci vogliono 12 ore per scaricarla completamente. Dopodiché, ricarichiamo la batteria, ma dopo 7 ore si verifica un'interruzione di corrente. Durante queste 7 ore di ricarica, la batteria si troverebbe solo all'80% di SoC. Quando si verifica l'interruzione di corrente, la batteria inizierà a scaricarsi ulteriormente rispetto all'80% di SoC, mentre idealmente avremmo voluto che si scaricasse dal 100%. Pertanto, la batteria non ha avuto abbastanza tempo per ricaricarsi al 100%, il che accelererebbe il processo di solfatazione.

La profondità di scarica (DoD) di una batteria indica la percentuale di batteria scaricata rispetto alla sua capacità complessiva. La profondità di scarica è definita come la capacità scaricata da una batteria completamente carica, divisa per la capacità nominale della batteria. La profondità di scarica è normalmente espressa in percentuale. Ad esempio, se una batteria da 100 A·h viene scaricata per 20 minuti a una corrente di 50 A, la profondità di scarica è 50 * 20 / 60 / 100 = 16,7%.

La profondità di scarica è il complemento dello stato di carica: all'aumentare di uno, l'altro diminuisce. Mentre lo stato di carica è solitamente espresso in punti percentuali (0% = scarica; 100% = piena), la profondità di scarica è solitamente espressa in unità di  Ah  (ad esempio, 0 è piena e 50 Ah è vuota) o in punti percentuali (100% è vuota e 0% è piena). La capacità di una batteria può essere superiore alla sua capacità nominale. Pertanto, è possibile che il valore della profondità di scarica superi il valore nominale (ad esempio, 55 Ah per una batteria da 50 Ah, o 110%).

Nella maggior parte delle tecnologie delle batterie, come le batterie al piombo-acido e AGM, esiste una correlazione tra la profondità di scarica e il ciclo di vita della batteria. 

Maggiore è la frequenza con cui una batteria viene caricata e scaricata, minore sarà la sua durata. Generalmente, si sconsiglia di scaricare completamente una batteria, poiché ciò ne riduce drasticamente la durata utile. Molti produttori di batterie specificano un DoD massimo raccomandato per prestazioni ottimali.

Ciclo di vita

La vita ciclica è il numero di cicli di carica/scarica che una batteria può sostenere durante la sua vita utile e dipende dalla quantità di capacità della batteria normalmente utilizzata. Se si scaricano regolarmente le batterie a una percentuale inferiore, avranno più cicli utili rispetto a quando si scaricano frequentemente fino al massimo DoD. A seconda della profondità di scarica e della temperatura di esercizio, una tipica batteria al piombo-acido fornisce da 200 a 300 cicli di scarica/carica. La ragione principale della sua vita ciclica relativamente breve è la corrosione della griglia dell'elettrodo positivo, l'esaurimento del materiale attivo e l'espansione delle piastre positive. Questi cambiamenti sono più frequenti a temperature di esercizio più elevate. La ciclazione non impedisce né inverte la tendenza.

Un altro fattore che influenza la durata della batteria

Un altro fattore che influenza la durata della batteria è la sua manutenzione, e in particolare la temperatura a cui viene mantenuta. Le batterie in un ambiente caldo (oltre i 30 °C) possono surriscaldarsi, riducendone la durata. Anche le temperature molto fredde hanno un impatto negativo sulla batteria, perché deve lavorare di più e a una tensione più elevata per caricarsi. Per massimizzare la durata utile della batteria, cerca di conservarla in un ambiente relativamente mite, né troppo caldo né troppo freddo.

Diversi produttori e tecnologie possono avere un impatto sulle prestazioni del DoD

Una batteria a ciclo profondo e umida di buona qualità, correttamente caricata e mantenuta, offrirà il miglior rapporto qualità-prezzo per ciclo di vita/DoD; tuttavia, molti utenti richiedono un'opzione sigillata a bassa manutenzione.

Una batteria sigillata prodotta su richiesta negli Stati Uniti o in Europa generalmente durerà più a lungo e offrirà prestazioni migliori rispetto ai prodotti asiatici. Ciò è dovuto alla qualità del processo di produzione, alle materie prime utilizzate e alla flessibilità di utilizzo, ad esempio, alla carica ad alta corrente e agli ambienti caldi.

Assicurati di porre le domande giuste quando il tuo cliente chiede informazioni sulle applicazioni Deep Cycle.

Sodium ion Battery (SIB) VS Lithium (LIB) e Lead (AGM e GEL)

Confronto della chimica delle batterie

Specificazione	Batteria al piombo	Batteria LiFePO4	Batteria agli ioni di sodio(Ossido stratificato）	Batteria agli ioni di sodio(Polianione)
Densità di massa ed energia (Wh/kg)	70~90	170~190	120~160	90~110
Tensione nominale (V)	2.00	3.20	3.00	2,8/3,0
Ciclo di vita	500~1000	3.000~10.000	2.000~3.500	6.000~8.000
-20°CMantenimento della capacità	60%	70~75%	85~90%	85~90%
-40°CMantenimento della capacità	40%	40~50%	70~75%	70~75%
Tolleranza allo scarico eccessivo	Povero	Povero	Eccellente	Eccellente
Infiammabilità	Alquanto infiammabile	Infiammabile	Non infiammabile	Non infiammabile
Costo per ora	Il più basso	Alto	Più alto	Più alto

La batteria agli ioni di sodio offre numerosi vantaggi rispetto alle batterie al litio ferro fosfato e ad altre batterie. Rispetto al litio, il sodio ha un'attività chimica relativamente inferiore, il che lo rende meno soggetto a runaway termici o esplosioni durante l'uso. Questa stabilità rende le batterie agli ioni di sodio estremamente sicure durante la ricarica rapida e in grado di gestire una potenza di carica più elevata. Le batterie agli ioni di sodio offrono un ampio intervallo di temperatura di esercizio, da -40 °C a 80 °C, il che le rende adatte ad applicazioni in condizioni meteorologiche estreme. La riserva di sodio è 440 volte superiore a quella del litio; sebbene il costo delle batterie agli ioni di sodio sia superiore a quello delle batterie al litio, in futuro si ridurrà e diventerà una soluzione economica.

1. Introduzione all’Indice LTR

L’indice LTR (Long-Term Reliability) rappresenta la capacità di una batteria di mantenere prestazioni costanti e affidabili per un lungo periodo, tenendo conto del degrado della capacità e della durata complessiva. Questo indice permette di confrontare l’affidabilità delle batterie, ed è essenziale per valutare l’investimento in diverse tecnologie di accumulo, come le batterie agli ioni di litio, piombo-acido e al sale.

 

2. Come si Calcola l’Indice LTR

L’indice LTR si basa su:

• Durata dei cicli: il numero di cicli di carica/scarica che una batteria può supportare prima che la capacità si riduca significativamente.

• Degrado della capacità: la perdita di capacità utilizzabile nel tempo, espressa come percentuale della capacità iniziale.

• Efficienza e prestazioni energetiche: quanto la batteria riesce a mantenere un’alta efficienza lungo la vita operativa.

 

3. Calcolo dell’LTR per la Batteria H2W da 10 kWh con Degradazione Lineare

Per la batteria H2W, si ha una capacità iniziale di 10 kWh, che degrada fino al 70% della capacità (cioè 7 kWh) in modo lineare nell’arco di 6000 cicli.

Energia totale generata:

• Degradazione lineare: la capacità media della batteria si riduce gradualmente da 10 kWh a 7 kWh.

• Capacità media:(10 kWh+7 kWh)/2=8,5 kWh

• (10 kWh+7 kWh)/2=8,5 kWh.

• Energia totale:8,5 kWh×6000=51.000 kWh

• 8,5 kWh×6000=51.000 kWh.

LTR della Batteria H2W https://www.h2w.store/product-page/h2w-10kwh-con-5kw-inverter-allinone-per-la-casa-con-sistema-di-accumulo-solare:

• Con un costo totale di installazione di 2500 Fr.-, il costo per kWh nel ciclo di vita sarà: LTR=2500Fr.- / 51.000 kWh≈0,049 Fr.-/kWh

• LTR=​≈0,05Fr.-/kWh

 

 

4. Comparazione dell’Indice LTR con Altre Tecnologie di Accumulo

Batterie al Litio:

• Durata e Degrado: Le batterie al litio hanno una durata media di 3000-5000 cicli, con una degradazione fino al 60-80%.

• Indice LTR tipico: Tra 0,10 e 0,20 Fr.-/kWh, rendendo la batteria H2W più competitiva.

  
  
  
  

  Batterie Piombo-Acido:

• Durata e Degrado: Queste batterie hanno una durata breve, tra 500 e 1500 cicli, e una capacità degradante fino al 50%.

• Indice LTR tipico: Più elevato, tra 0,15 e 0,30 Fr.-/kWh, dovuto alla durata ridotta e al degrado accelerato.

  
  

  Batterie a Flusso:

• Durata e Degrado: Le batterie a flusso offrono una lunga durata (fino a 10.000 cicli), con un basso degrado, ma sono costose.

• Indice LTR: Circa 0,05-0,15 Fr.-/kWh, variabile a seconda dei costi di installazione e manutenzione.

 

5. Vantaggi della Batteria al Sale di H2W

• Costo competitivo: Con un LTR di 0,049 Fr.-/kWh, la batteria al sale H2W si rivela una delle soluzioni più economiche per applicazioni residenziali e commerciali.

• Alta affidabilità a lungo termine: Grazie alla stabilità del sodio e alla resistenza agli sbalzi termici, la batteria H2W offre un’alta affidabilità operativa.

• Sostenibilità ambientale: L’uso del sodio, un materiale più ecologico e abbondante, garantisce un minor impatto ambientale rispetto alle tecnologie al litio.

 

6. Conclusioni

L’indice LTR della batteria H2W dimostra che è una soluzione di accumulo energetico conveniente, durevole ed ecologica. Rispetto a tecnologie come il litio e il piombo-acido, la batteria al sale di H2W è più vantaggiosa per applicazioni a lungo termine, offrendo sia un risparmio economico che una minore impronta ecologica.