L'efficienza della batteria, nota anche come efficienza di andata e ritorno, è l'efficienza di carica e scarica della batteria o il grado di perdita della batteria in uso. Secondo le leggi della fisica, il trasferimento di energia da una forma all’altra comporta una perdita di energia. In questo caso, la batteria viene convertita da energia elettrica in energia chimica durante il processo di carica e da energia chimica in energia elettrica durante il processo di scarica. In generale, la perdita delle batterie al piombo è molto più elevata, 15-20%, mentre la perdita della maggior parte delle batterie agli ioni di litio è molto più bassa, 2-8%.
Un altro problema con i sistemi al piombo-acido o al piombo-carbonio è che impiegano molto più tempo per caricarsi rispetto ai sistemi al litio. Il ciclo di carica del piombo acido (fase di assorbimento di grande capacità) può durare da 2 a 4 ore, a seconda della profondità di scarica. Ciò significa che in condizioni meteorologiche estreme severe o intermittenti, l'efficienza di carica potrebbe essere molto bassa e potrebbe non essere completamente carica, riducendo così la durata della batteria. Al contrario, le batterie al litio possono caricarsi rapidamente (1-2 ore) e assorbire energia in modo efficiente.
Efficienza del piombo acido a ciclo profondo=78% - 85%
Efficienza della batteria al litio LFP=92% - 98%
A differenza delle batterie al piombo-acido, le batterie agli ioni di litio possono resistere a lungo allo stato di carica parziale (POS) senza deterioramento delle piastre o problemi di solfati. La ricarica regolare delle batterie al piombo (che può avvenire in inverno) riduce notevolmente la durata della maggior parte delle batterie al piombo (AGM o GEL).
Inoltre, la caduta di tensione del litio è molto lenta sotto carico. Anche sotto carico elevato (48 V), la fluttuazione del litio solitamente non supera il valore nominale di 1-2V. Il motivo è che, rispetto alla batteria al piombo, la sua resistenza interna è molto inferiore. La bassa resistenza porta al più grande vantaggio del litio, ovvero una bassa perdita nel processo di carica e scarica, ottenendo così un'elevata efficienza di andata e ritorno.
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