Le batterie per auto sono essenziali in qualsiasi veicolo poiché forniscono la potenza necessaria per avviare il motore e far funzionare i sistemi elettrici. Anche nelle auto elettriche, una batteria da 12 volt è fondamentale per avviare le sue funzioni e far funzionare i sistemi della carrozzeria. Tuttavia, temperature estremamente fredde possono avere un impatto significativo sulle prestazioni e sulla capacità della batteria. In questo post del blog esploreremo la scienza alla base del modo in cui le temperature fredde influiscono sulle batterie delle auto e forniremo suggerimenti su come mantenere e prolungare la durata della batteria durante i mesi invernali.
Punti chiave
- Le basse temperature aumentano la resistenza interna della batteria, riducendo la corrente che può erogare al motorino di avviamento: ecco perché le batterie si guastano più spesso in inverno.
- Una batteria che funziona al limite in estate spesso si guasta alla prima vera mattinata fredda d'inverno, ed è per questo che il controllo autunnale è uno dei momenti più importanti per la manutenzione.
- Una batteria scarica può congelare a temperature moderatamente basse: la formazione di ghiaccio crepa la struttura interna e distrugge la batteria in modo permanente.
- Il freddo da solo non è sufficiente a danneggiare le batterie; è il caldo estivo a causare la maggior parte dei danni, mentre le rigide condizioni invernali ne rivelano la debolezza.
- L'avviamento lento del motore a basse temperature è un segnale precoce che indica la necessità di controllare la batteria prima che si scarichi completamente.
- Eseguire un test prima dell'inverno, e non dopo un mancato avviamento, è il modo più efficace per prevenire guasti alla batteria dovuti al freddo per i clienti del servizio assistenza.
La chimica delle batterie quando fa freddo
Innanzitutto, è importante comprendere le reazioni chimiche che si verificano all'interno della batteria di un'auto. Una batteria per auto composta da celle al piombo utilizza una reazione chimica per convertire l'energia immagazzinata sotto forma di piombo e acido solforico in energia elettrica. Tuttavia, questa reazione chimica è sensibile alla temperatura e le temperature fredde possono rallentare o addirittura impedire che la reazione si verifichi. È un evento naturale poiché le temperature più basse riducono l'attività cinetica.
Reazioni più lente
Quando la temperatura diminuisce, la miscela elettrolitica diventa più viscosa, rendendo più difficile il verificarsi della reazione chimica. È simile al modo in cui l'olio motore diventa più denso quando la temperatura diventa più fredda e scorre meno liberamente. Come puoi immaginare, gli ioni che si muovono attraverso l'elettrolita si muovono più lentamente, quindi, sebbene al suo interno sia presente ancora la stessa energia potenziale, si scaricano a una velocità più lenta.
Elettrolita congelato
Inoltre, le temperature fredde possono causare il congelamento dell'acqua nell'elettrolito, il che può danneggiare la batteria o addirittura provocarne il guasto. È allora che vedi i lati del case gonfiarsi e, in alcune circostanze, può rompersi e fuoriuscire l'elettrolito, lasciando dietro di sé un mucchio di corrosione.
Il punto di congelamento dell'elettrolito di una tipica batteria per auto è di circa -40 F, quindi è importante assicurarsi che la batteria non sia esposta a temperature inferiori a questo punto. Se la temperatura scende sotto lo zero, l'elettrolito nella batteria si congela e si espande, causando la rottura o la rottura della batteria.
Se la batteria non è completamente carica, a temperature più miti c'è il rischio di congelamento. Ad esempio, una batteria carica all'80% circa potrebbe congelare a -20 F. E se una batteria è completamente scarica quando la temperatura scende, l'acqua nell'elettrolito può potenzialmente congelare a circa 30 F.
Capacità ridotta
La temperatura fredda influisce anche sulla capacità della batteria. Le prestazioni di una batteria per auto vengono misurate sia in ampere di avviamento (CA), ovvero la potenza nominale in uscita della batteria a 32 F, sia in ampere di avviamento a freddo (CCA), che è la quantità di potenza che la batteria può fornire a 0 F per 30 secondi mantenendo una tensione minima di 7.2V. Quando la temperatura diminuisce, l'amperaggio di avviamento della batteria diminuisce, il che significa che avrà meno potenza per avviare il motore.
Generalmente questo non è un problema con una batteria per auto sana. La valutazione CCA tiene conto degli effettivi requisiti di amperaggio per avviare il motore, oltre a un buffer molto sano. Ma se la batteria ha qualche anno e ha iniziato a solfatarsi o le piastre di piombo hanno iniziato a perdere, l'effettivo amperaggio di avviamento a freddo potrebbe essere notevolmente ridotto. Se la temperatura scende ben al di sotto dello zero, potrebbe non avere l'energia immagazzinata per far girare il motore abbastanza velocemente da avviarsi.
Come prolungare la vita di una batteria al freddo
Se sei tra i milioni di persone che vivono negli stati americani e nelle province canadesi che subiscono mesi di temperature molto fredde, potrebbe sembrare inevitabile che prima o poi avrai problemi con la batteria. Esistono alcuni passaggi che puoi eseguire per promuovere una batteria sana e farla funzionare il più a lungo possibile. Per mantenere e prolungare la durata della batteria della tua auto quando fa freddo, considera questi passaggi:
- Mantieni la batteria pulita e asciutta. Le temperature fredde possono causare la formazione di condensa all'interno della batteria, che può portare alla corrosione. Diluisce l'elettrolito e, in rari casi, può causare anche un cortocircuito della batteria.
- Assicurati che la batteria sia caricata correttamente. Una batteria completamente carica ha meno probabilità di congelarsi rispetto a una con poca carica. Evita di fare viaggi brevi e riduci il consumo elettrico della tua auto mentre guidi.
- Mantieni la batteria al caldo. Se possibile, parcheggia l'auto in un garage caldo o installa una copertura per la batteria. È possibile collegare alcune coperture della batteria, come un riscaldatore del blocco motore, per mantenere l'elettrolito più caldo e l'energia cinetica in movimento.
- Evitare la carica o la scarica rapida. Le temperature fredde possono rallentare le reazioni chimiche all'interno della batteria, quindi è importante evitare di sottoporre la batteria a condizioni estreme. Essere un buon samaritano e aiutare un amico o un collega far ripartire una macchina è nobile, ma può mettere a dura prova la tua batteria se lo fai frequentemente.
- Scegli la batteria giusta per il tuo clima. Alcune batterie sono progettate per funzionare meglio a basse temperature rispetto ad altre. Opta per un rating CCA più alto, ove possibile, per assicurarti che possa comunque avviare la tua auto, anche dopo che è invecchiata di alcuni anni.
Una delle migliori pratiche è testare le batterie delle auto prima che arrivi il clima invernale. Se la decisione del test mostra che la batteria è marginale o non supera il test, è meglio sostituirla prima che si verifichino problemi. Un guasto dovuto a una batteria guasta o all'impossibilità di avviare l'auto a temperature estreme può esporti a gravi conseguenze per la salute ed è facilmente evitabile assicurandosi che la batteria sia in buone condizioni.
Domande frequenti
Perché le batterie delle auto si scaricano con il freddo?
Le basse temperature rallentano le reazioni elettrochimiche nella batteria, aumentando la resistenza interna e riducendo la corrente disponibile per l'avviamento. Allo stesso tempo, l'olio motore si addensa con il freddo, richiedendo maggiore potenza di avviamento per far girare il motore. Una batteria che funziona al limite con il caldo spesso non riesce a soddisfare entrambe le esigenze e si scarica nelle fredde mattine invernali.
Il freddo danneggia le batterie delle auto?
Il freddo mette in evidenza i danni più di quanto li causi. Il caldo estivo è la causa principale del degrado delle batterie: accelera la perdita d'acqua, la corrosione delle piastre e l'accumulo di resistenza interna. In autunno, il danno è ormai irreversibile. Le basse temperature mettono a dura prova la batteria indebolita, sottoponendola a uno stress maggiore. I negozi che testano le batterie in autunno riescono a individuare i danni estivi prima che si verifichino guasti invernali.
A quale temperatura congela una batteria per auto?
Una batteria completamente carica congela a circa -92 °F (-7 °C), una temperatura praticamente impossibile in condizioni normali. Una batteria scarica congela a circa 20 °F (-7 °C), una temperatura comune in molti climi. Ecco perché mantenere la carica della batteria durante il rimessaggio e la stagione fredda è fondamentale: una batteria scarica rischia seriamente di congelarsi e danneggiarsi irreparabilmente.
In che misura le basse temperature riducono la capacità della batteria?
A 0°C (32°F), una tipica batteria al piombo-acido eroga circa l'80% della sua capacità nominale. A -18°C (0°F), questa percentuale scende a circa il 50%. Ciò significa che una batteria con il 70% della sua capacità nominale, già in un intervallo "marginale", potrebbe erogare solo il 35-40% della capacità originale in una mattinata molto fredda. Ecco perché le batterie marginali si guastano in inverno.
Quali sono i segnali di allarme di un guasto della batteria a basse temperature?
L'avviamento lento del motore, con il motorino d'avviamento che emette un suono faticoso, è il segnale d'allarme più affidabile. Anche l'attenuazione dell'intensità dei fari durante l'avviamento, un ticchettio senza che il motore si avvii e problemi elettrici intermittenti a basse temperature sono indicatori da tenere in considerazione. Ognuno di questi sintomi giustifica un test di conduttanza prima che la batteria si scarichi completamente.
Come dovrebbero i negozi preparare i clienti ai problemi legati alle batterie in inverno?
L'autunno è il momento ideale per avviare una campagna di manutenzione delle batterie, testando in modo proattivo ogni veicolo che arriva da settembre a novembre. Una batteria in cattive condizioni rilevata a ottobre significa una vendita e un mancato avviamento evitati. DSS-5000 Il test dura meno di due minuti e ti fornisce i dati necessari per affrontare quella conversazione con sicurezza.