24-7
OptiMate’s 24-7 battery maintenance program found in every OptiMate battery charger is designed to prolong the life and maximise the strength of a stored battery. The battery can be safely left connected for months or years as the program adjusts according to the battery’s needs, periodically delivering just the right amount to keep the battery optimally charged, but never overcharging.
The need for battery maintenance depends on two variables – 1) Battery type – Lead-acid & Lithium-Ion batteries differ in how they generate electricity and therefore need different maintenance charging when stored. 2) How fast charge is lost through self-discharge and parisitic draw.
A lead-acid battery actively generates electricity; different chemicals within react to each other and fuse together, in the process creating ‘waste’ chemicals that must be recycled during charging, with lead-sulphate (PbSO4) the most critical. It is essential that lead-sulphate is recycled soon after discharge (link: WHY?). In fully charged lead-acid battery there should be no lead-sulphate present.
A Lithium battery passively generates electricity; Li-Ions flow from the anode (-) to the cathode (+) of a cell and that causes static electricity. When receiving charge the Li-ion flow is reversed, Li-Ions are returned to the anode. It is essential that a balance is maintained and there are sufficient Li-Ions at the anode and cathode after discharge or recharge. (link: WHY?).
Deep discharge below the battery’s safe voltage level weakens any battery. Even if recovered, the battery is not as strong as it used to be, subsequently the battery works harder which causes more stress, resulting in a shortened lifespan.
All batteries self-discharge when stored, even if not connected to electrical circuitry, using their own stored energy to maintain their voltage. A lead-acid battery discharges at 4% per month where-as a Lithium battery discharges at 1% per month.
Parasitic current draw from connected circuitry (such as ‘always on’ electronics in a stored vehicle) add to the battery’s self-discharge current; the battery discharges faster. The storage capacity (in Ah) of the battery determines how long the battery remains within its safe operating range, a smaller battery with a lower Ah rating will reach its minimum safe voltage level quicker. As an example, a typical 10 milli-amp draw from connected circuitry causes loss of 1.7 Ah every 7 days.
Lead-acid batteries require maintenance charging more frequently, to ensure that all ‘waste’ chemicals created during charging, are promptly and completely recycled. The most urgent is the ‘waste’ chemical lead-sulphate (PbSO4), it will crystallize if left dormant for too long, even when the battery voltage still appears to be sufficient. (Learn more here – Pb). OptiMate’s 24-7 maintenance program checks charge level hourly and delivers sufficient charge to keep the battery at 100%, with a continuous ‘desulphation’ pulse breaking up any remaining crystallized lead-sulphate. A lead-acid battery kept at full charge remains strong for longer.
Lithium batteries have the easiest maintenance routine, the battery remains healthy if kept above its minimum recommended voltage / State Of Charge. It might only need charge occasionally.
OptiMate 24-7 battery maintenance program checks charge level hourly and will deliver charge when necessary, keeping the battery within a 70-90% state of charge. A Lithium battery kept at the right charge remains strong for longer.
FAQ
In una batteria al piombo-acido i principali componenti chimici sono le piastre catodiche di piombo (Pb), le piastre anodiche di ossido di piombo (PbO2) e l'elettrolita che è acido solforico diluito (H2SO4).
Quando l'energia viene prelevata dalla batteria, lo zolfo (SO4) dell'elettrolita si combina con il piombo sulla superficie delle piastre, per creare solfato di piombo (PbSO4). Una batteria al piombo-acido è completamente scarica quando tutto il solfato (SO4) è stato rimosso dall'elettrolita, lasciando principalmente acqua (H2O). Quando si ricarica, gli atomi di solfato di piombo vengono scomposti, il piombo (Pb) rimane sulle piastre e il solfato (SO4) viene riassorbito nell'elettrolita, creando ancora una volta acido solforico (H2SO4). Una batteria piombo-acido è completamente carica quando non rimane alcun solfato di piombo (PbSO4).
In una batteria attiva, la presenza di solfato di piombo non costituisce un pericolo, poiché viene continuamente creato e scomposto. Quando la batteria viene lasciata in uno stato parzialmente scarico per troppo tempo, il solfato di piombo non convertito (Pb-SO4) si cristallizza e si indurisce sulla superficie delle piastre, rendendone più difficile lo scioglimento quando la batteria riceve nuovamente la carica. La ridotta superficie di piombo influisce sulla capacità della batteria di fornire e trattenere energia, cioè la batteria è diventata più piccola (meno capacità Ah) e quindi più debole. Mantenere una batteria al piombo-acido a piena carica eviterà la perdita di energia. In alternativa, ricaricare frequentemente, idealmente prima che la batteria scenda sotto il 75% di S.O.C..
L'elettrolita della batteria è acido solforico diluito (H2SO4 + H2O).
All'interno di una batteria carica la concentrazione di acido solforico (H2SO4) è superiore a quella dell'acqua (H2O), il che diminuisce il punto di congelamento dell'elettrolita a -95°F / -71°C. Quando la batteria si scarica, la concentrazione di acido solforico si riduce e il contenuto di acqua aumenta, il che aumenta il punto di congelamento dell'elettrolita verso quello dell'acqua. Una batteria al 50% di carica ha un punto di congelamento di circa -22°F / -30°C, ma l'elettrolita di una batteria completamente scarica è principalmente acqua (H2O) con un punto di congelamento di 32°F / 0°C. Quando l'acqua si congela, si espande del 120% e rompe la batteria dall'interno. Mantenere una batteria al piombo-acido a piena carica evita che la batteria si congeli anche in caso di freddo estremo.
Un eccesso di solfato di piombo all'interno della batteria impedisce il flusso di elettricità alle normali tensioni di carica (ad esempio 14.4V per una batteria da 12V) - la batteria non è in grado di mantenere la carica. Per recuperare la batteria è necessaria una tensione più alta, per superare la resistenza causata da livelli troppo alti di solfato di piombo e forzare il flusso di elettricità. I caricabatterie OptiMate Battery Saving per batterie al piombo-acido possono recuperare le batterie scariche morte a partire da 0.5V.
Una volta che tutto il solfato di piombo è stato convertito, il continuo flusso di elettricità fa sì che l'elettrolita aumenti di temperatura ed emetta idrogeno e ossigeno. L'elettrolito alla fine si "asciugherà", facendo sì che la batteria richieda ancora più corrente di carica che distruggerà le piastre della batteria. Se intrappolati, idrogeno e ossigeno possono causare un'esplosione.
Una batteria al litio LFP ha tre componenti principali in ogni cella, il catodo fatto di fosfato ferroso di litio (LFP - LiFePo4), l'anodo fatto di carbonio (C) e l'elettrolita a base di litio (LiCIO4 - percloruro di litio) che trasferisce l'energia tra le celle.
Le batterie al litio creano elettricità muovendo gli ioni di litio (Li-Ion) tra il catodo e l'anodo attraverso l'elettrolita. Non si creano ulteriori prodotti chimici di scarto. Quando si scarica (la batteria fornisce energia), gli ioni di litio si spostano dall'anodo al catodo. Quando si carica, gli ioni di litio si spostano dal catodo all'anodo. Una batteria al litio in funzione rimane in un buono stato di salute se c'è sempre una quantità sufficiente di ioni di litio al catodo, all'anodo e all'interno dell'elettrolita, cioè la batteria non viene mai scaricata troppo in basso e mai caricata troppo in alto.
Tutti gli ioni di litio sono concentrati al catodo e molto poco all'anodo. Questo fa sì che l'anodo di carbonio perda la struttura e non possa ricevere ioni di litio al tasso di carica normale. Se ricaricata troppo in fretta, o anche 'avviata con i cavi', gli ioni di litio bombardano l'anodo di carbonio e lo fanno surriscaldare. Per recuperare la batteria è necessaria una carica controllata molto lenta a bassa corrente, per permettere all'anodo di assorbire lentamente gli ioni di litio fino a quando può di nuovo ricevere la carica normalmente. I caricabatterie OptiMate Lithium per batterie LFP al litio possono recuperare le batterie scariche morte a partire da 0.5V.
Quando è completamente carica, l'anodo di carbonio di ogni cella è pieno di ioni di litio e non può riceverne altri, ma il continuo flusso di elettricità costringe gli ioni di litio a cercare di entrare nell'anodo, causando il surriscaldamento del carbonio. Una volta raggiunta una temperatura critica, parte il processo di autocombustione e la batteria può prendere fuoco.