Celle, batterie e tensione
La batteria di un aspirapolvere senza fili è un insieme di celle cilindriche agli ioni di litio collegate in serie per raggiungere la tensione richiesta dal motore, e in parallelo dove serve più capacità. I due formati di cella che si incontrano negli aspirapolvere sono il 18650 (diametro 18 mm, lunghezza 65 mm) e il più grande 21700 (21 mm per 70 mm). Una cella 21700 in genere immagazzina più energia e regge correnti più elevate, quindi si adatta alle modalità boost e alle scope di lunga autonomia, mentre il 18650 resta diffuso grazie a una filiera matura e a un costo inferiore. La tensione della batteria segue il numero di celle: una batteria a due celle è da 7,4 V, tipica dei portatili; una a sei o sette celle dà 21,6-25,2 V, tipica delle scope. L’articolo celle 18650 e 21700 le confronta nel dettaglio, e la linea batterie per aspirapolvere mostra che cosa si può personalizzare.
Calcolo in Wh: dalla capacità ai minuti
L’energia è la tensione moltiplicata per la capacità. Una batteria da 22,2 V e 2.500 mAh contiene circa 55 Wh (22,2 x 2,5). L’autonomia è l’energia divisa per la potenza prelevata dalla batteria. Con 60-80 W in modalità standard, 55 Wh danno in teoria circa 40-55 minuti, e 30-45 minuti nella pratica una volta contate le perdite di motore, spazzola ed elettronica. In modalità boost l’assorbimento può essere molte volte superiore, ed è per questo che il boost dura al massimo 10-20 minuti e che un’autonomia dichiarata senza indicare la modalità significa molto poco. Il motore della testa spazzola, le luci LED e il display si aggiungono al carico, e una batteria fredda o parzialmente invecchiata rende meno di quanto indicato in etichetta. Ogni valore di autonomia qui riportato è un range tipico e il dato della scheda tecnica va sempre confermato per modello e modalità.
| Tipo | Batteria | Autonomia tipica | Note |
|---|---|---|---|
| Scopa a batteria | 21,6-25,2 V, 2.000-4.000 mAh | 30-60 min standard, 10-20 min boost | Batteria rimovibile preferita per la vendita al dettaglio |
| Portatile | 7,4-14,8 V | Definita dal modello; brevi utilizzi | Spesso batteria integrata |
| Robot | 2.600-5.200 mAh | 90-180 min | Torna alla base per ricaricarsi |
| Tempo di ricarica | Una qualsiasi delle precedenti | 3-5 h tipico | I caricabatterie rapidi lo riducono a scapito in parte della durata delle celle |
Sistema di gestione della batteria e vita in cicli
Il sistema di gestione della batteria (BMS) è la piccola scheda elettronica contenuta nella batteria. Protegge da sovraccarica, scarica eccessiva, sovracorrente e cortocircuito, monitora la temperatura e bilancia le celle perché nessuna esca dai limiti. È il singolo componente di sicurezza più importante della batteria, e quello su cui le batterie economiche risparmiano. La vita in cicli si esprime come numero di cicli di carica completi prima che la capacità scenda a una frazione dichiarata, spesso l’80%; un range tipico per le batterie degli aspirapolvere è di alcune centinaia di cicli, e il valore dipende dal grado delle celle, dalla profondità di scarica, dalla temperatura e dalla corrente di ricarica. Si consideri il numero come tipico e si chieda allo stabilimento di mettere per iscritto i dati di ciclo del produttore delle celle e la condizione di prova. Vedere BMS e sicurezza della batteria.
Prove e approvazioni per la batteria
- UN 38.3. La serie di prove di trasporto per celle e batterie al litio: altitudine, cicli termici, vibrazioni, urto, cortocircuito esterno, impatto, sovraccarica e scarica forzata. È necessaria per ogni spedizione, via mare o via aerea.
- IEC 62133-2. Requisiti di sicurezza per celle e batterie al litio sigillate portatili, usati come base per il mercato CE e per molte approvazioni nazionali.
- UL 2054 e UL 62133. Gli equivalenti nordamericani spesso richiesti da catene di vendita e assicuratori.
- Norme per il caricabatterie. Il caricabatterie o l’alimentatore rientra in IEC/UL 62368-1 o 60335-2-29, a seconda del progetto.
I documenti dei partner vengono verificati per progetto, e Vaculent non detiene certificati propri; la guida alle certificazioni mostra come le prove sulla batteria si inseriscano nelle approvazioni della macchina.
Spedire un aspirapolvere senza fili
Via mare, le batterie al litio vengono spedite come merci pericolose quando sono imballate da sole e con limiti specifici quando sono imballate dentro o insieme all’apparecchio. Via aerea si applicano le regole IATA, con limiti di wattora per batteria e di stato di carica, e la spedizione richiede il rapporto UN 38.3 e una scheda di sicurezza. Etichettatura della batteria, marcatura del cartone e documenti vengono concordati con lo spedizioniere prima del primo ordine. I campioni inviati con corriere espresso seguono le stesse regole. I dettagli sono in spedire aspirapolvere senza fili e logistica e spedizioni.
Che cosa richiedere in un preventivo
Si indichino il formato di cella e il grado del produttore, il numero di celle in serie e in parallelo, la tensione nominale, la capacità nominale in mAh e Wh, l’autonomia per modalità, le protezioni del BMS, i rapporti di prova e il piano per le batterie di ricambio. Il modulo di preventivo li raccoglie in un solo passaggio, e la pagina scopa a batteria mostra come si inseriscano nell’intera macchina.