Tra le problematiche meno evidenti delle batterie ibride prodotte tra il 2010 e il 2020 c’è il rapporto tra temperatura, sistema di raffreddamento e progressivo deterioramento delle celle. Una batteria di trazione lavora durante continui cicli di carica e scarica. Ogni volta che circola corrente viene prodotta una certa quantità di calore. Quando la batteria è giovane e in buone condizioni, il sistema di gestione termica può mantenere le celle entro condizioni operative appropriate. Con l’invecchiamento, tuttavia, la situazione può cambiare.

Perché il calore è importante

Le celle elettrochimiche non lavorano allo stesso modo a qualsiasi temperatura. Temperature elevate possono accelerare alcuni processi di degradazione e influenzare le caratteristiche elettriche delle celle. Inoltre, una batteria già invecchiata può sviluppare una resistenza interna maggiore. A parità di corrente, una maggiore resistenza interna significa anche una maggiore produzione di calore.

Si può quindi creare un meccanismo progressivo:

invecchiamento, maggiore resistenza interna, maggiore produzione di calore, maggiore stress termico, ulteriore invecchiamento.

Non è necessariamente un processo rapido, ma nel corso di molti anni può contribuire alla perdita di prestazioni.

Il ruolo del sistema di raffreddamento

Le batterie ibride dispongono di sistemi specifici per controllare la temperatura. A seconda della tecnologia utilizzata, il raffreddamento può prevedere aria, ventilazione forzata o altre soluzioni ingegneristiche. Nel corso degli anni, tuttavia, possono verificarsi condizioni che riducono l’efficacia del sistema.

Per esempio:

• accumulo di polvere;
• ostruzione dei percorsi dell’aria;
• deterioramento della ventola;
• sensori che forniscono informazioni anomale;
• condizioni ambientali particolarmente gravose.

Questo non significa che una semplice ostruzione sia necessariamente la causa di un guasto alla batteria, ma evidenzia l’importanza del sistema termico.

Perché il problema può essere più evidente d’estate

Immaginiamo un’automobile utilizzata in una giornata estiva. Il veicolo parte dopo essere rimasto per ore sotto il sole. La temperatura dell’ambiente è già elevata e la batteria inizia a lavorare durante accelerazioni, frenate rigenerative e continui cambiamenti di carico. In queste condizioni il sistema di raffreddamento deve smaltire il calore prodotto dalle celle. Il fenomeno può risultare particolarmente significativo nelle città del Centro-Sud, tra cui Roma, Napoli, Bari, Foggia, Lecce, Palermo, Catania, Messina e Cagliari. Ancora una volta, però, il problema non è geografico: una batteria invecchiata può essere sensibile alle alte temperature indipendentemente dalla città nella quale viene utilizzata.

Un difetto che può comparire soltanto a caldo

Uno degli aspetti più interessanti è che un problema termico può essere difficile da riprodurre. Al mattino, con temperature moderate, l’auto può funzionare normalmente.

Dopo un lungo viaggio, invece, possono comparire:

• riduzione della potenza elettrica;
• maggiore utilizzo del motore termico;
• aumento della frequenza di intervento del sistema di protezione;
• variazioni insolite dello stato di carica;
• messaggi o spie di anomalia.

Dopo che la vettura si è raffreddata, il comportamento può apparentemente migliorare.

Questo può portare a una diagnosi errata del tipo:

“Se dopo qualche ora funziona di nuovo, allora la batteria non può essere il problema.”

In realtà, proprio la dipendenza dalla temperatura può rappresentare un importante indizio diagnostico.

Il calore non è necessariamente la causa originale

È importante distinguere causa ed effetto. Una batteria vecchia può generare più calore perché le sue celle hanno sviluppato una maggiore resistenza interna. In questo caso il sistema termico non è necessariamente la causa primaria. Può essere semplicemente il componente che deve gestire una quantità di calore superiore rispetto a quella prevista durante le prime fasi della vita del pacco.

Per questo una diagnosi corretta deve considerare contemporaneamente:

età della batteria + stato delle celle + resistenza interna + temperature + funzionamento del raffreddamento.

Le condizioni di utilizzo fanno la differenza

Due automobili dello stesso anno possono avere batterie in condizioni molto diverse. Una può essere stata utilizzata prevalentemente per brevi spostamenti urbani. Un’altra può avere affrontato regolarmente lunghi percorsi autostradali, salite e temperature elevate. Non esiste quindi una relazione semplice tra anno di produzione e stato della batteria. L’età è importante, ma deve essere interpretata insieme alla storia operativa del veicolo.

Il caso delle vetture parcheggiate all’aperto

Un ulteriore elemento da considerare è l’esposizione prolungata a temperature ambientali elevate. Un’automobile parcheggiata frequentemente all’aperto durante l’estate può raggiungere temperature interne molto superiori a quella dell’aria. Questo non significa che il semplice parcheggio al sole provochi il guasto della batteria. Nel lungo periodo, tuttavia, l’esposizione termica fa parte delle condizioni ambientali che possono contribuire all’invecchiamento complessivo del veicolo.

Dal Centro-Sud alla diagnosi professionale

Che l’automobile si trovi a Perugia, Ancona, Pescara, Roma, Napoli, Bari, Potenza, Cosenza, Palermo o Cagliari, la logica diagnostica rimane sostanzialmente la stessa.

La domanda non dovrebbe essere soltanto: “La batteria funziona?”

Una domanda più utile è: “Come si comporta la batteria quando raggiunge determinate temperature e viene sottoposta a carichi significativi?”

È questa differenza che permette di distinguere una batteria semplicemente funzionante da una batteria che sta mostrando segni di deterioramento.

Conclusione

Il rapporto tra calore, invecchiamento e raffreddamento rappresenta una problematica trasversale alle batterie ibride della generazione 2010-2020. Non tutte le batterie presenteranno gli stessi sintomi e non tutte le anomalie sono riconducibili alla temperatura. Tuttavia, quando un veicolo presenta problemi che compaiono prevalentemente dopo lunghi tragitti, durante le giornate calde o sotto elevati carichi elettrici, il comportamento termico della batteria merita particolare attenzione. Una batteria di trazione non deve quindi essere considerata semplicemente come un componente che “funziona” o “non funziona”. È un sistema elettrochimico dinamico, il cui comportamento cambia con età, temperatura, carico e stato di salute delle celle. Comprendere questa dinamica è fondamentale per diagnosticare correttamente le batterie ibride che, dopo dieci o più anni di servizio, iniziano a mostrare i primi segnali di deterioramento.