Nel moderno panorama automobilistico, un numero sempre crescente di veicoli, in particolare i modelli premium come la Mercedes Classe A, sono equipaggiati con tecnologie avanzate che richiedono sistemi elettrici sofisticati e affidabili. Tra i componenti meno noti, ma cruciali, si trova la batteria ausiliaria, un elemento fondamentale per garantire il corretto funzionamento di numerosi sistemi elettronici e di comfort all'interno del veicolo.

A cosa serve la batteria ausiliaria?

La batteria ausiliaria, presente in molte vetture Mercedes-Benz, inclusa la Classe A, svolge diverse funzioni vitali:

  • Sistema Start-Stop: Supporta il sistema Start-Stop, presente su molti modelli Mercedes-Benz, che spegne automaticamente il motore quando il veicolo è fermo per ridurre il consumo di carburante e le emissioni.
  • Alimentazione delle funzioni di emergenza: Assicura che i sistemi di sicurezza, come il freno di stazionamento elettrico e altri sistemi di assistenza alla guida, rimangano funzionanti anche in situazioni di emergenza.
  • Supporto ai sistemi elettronici: Fornisce un supporto continuo ai numerosi sistemi elettronici presenti nei veicoli moderni, inclusi sensori, sistemi di infotainment e display digitali, assicurando che le funzionalità del veicolo restino sempre operative.
  • Efficienza energetica: Ottimizza l’utilizzo dell’energia all’interno del veicolo, erogando energia dal dispositivo preposto a farlo quando necessario, massimizzando così le risorse.

Come funziona la batteria ausiliaria nella Mercedes Classe A?

Nella Mercedes Classe A, un malfunzionamento della batteria ausiliaria viene segnalato da un messaggio di avviso sul display del veicolo. Questo può indicare un problema con il sistema Start-Stop o con altri sistemi elettronici supportati dalla batteria.

Sulle vetture Mercedes è da tempo presente, oltre alla batteria principale di alimentazione della rete di bordo, anche una batteria di capacità inferiore, denominata comunemente “batteria supplementare” o “tampone”. L’utilizzo che il veicolo fa di questo componente è tale da assicurare alla rete elettrica un’alimentazione sempre stabile e costante, senza sbalzi. Sottolineiamo anche che le due batterie, quella principale e quella tampone, lavorano in modo coordinato, sotto la supervisione e il controllo delle centraline SAM.

Vetture che montano la batteria supplementare sono ad esempio anche i modelli E211 e M164, per questioni legate ad importanti assorbimenti elettrici. La stessa batteria supplementare, a bordo di veicoli Start & Stop permette un’alimentazione costante e stabile agli utilizzatori elettrici (tergi, autoradio, navigatore, optionals vari…) nelle fasi di stop automatico del motore. Va segnalato che entrambe le batterie sono basate su tecnologia AGM.

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Gestione dell'Energia nelle Vetture con Sistema Start & Stop

Prendendo come esempio la Classe C204 200 CDI con S&S, si possono differenziare due situazioni di gestione dell’energia elettrica: a motore in moto e in fase di stop automatico.

  • Motore in moto: Il relè della batteria principale è chiuso, permettendo all'alternatore di caricare la batteria principale e alimentare l'impianto elettrico di bordo.
  • Fase di stop automatico: I due relè si invertono: si apre quello della batteria principale e si chiude quello della batteria supplementare. In questa condizione, l'unico carico per la batteria principale è il motorino d'avviamento, evitando cadute di tensione all'alimentazione del resto dell'impianto elettrico durante il riavvio automatico.

Il relè di disaccoppiamento della batteria supplementare è identificato dalla simbologia originale Mercedes come relè K57, così chiamato anche in sede di autodiagnosi. Problemi di pilotaggio di questo relè da parte della centralina SAM possono generare un codice guasto che richiama la dicitura “K57/2”.

In caso di scollegamento dell’alimentazione elettrica, è bene scollegare entrambe le batterie. Se il relè K57/2 dovesse rimanere bloccato in posizione chiusa, l’impianto elettrico rimarrebbe alimentato anche con la batteria principale scollegata.

In definitiva, la funzione di stabilizzazione degli assorbimenti elettrici a bordo di veicoli S&S, che altri veicoli svolgono per mezzo di opportune centraline denominate solitamente “stabilizzatore di tensione”, su Mercedes passa attraverso una fonte di energia a se stante, resa disponibile attraverso il relè K57/2.

Caratteristiche tecniche della batteria ausiliaria

La batteria ausiliaria alimenta la rete a 12V dei veicoli ed ha un ruolo fondamentale nel fornire all’auto l’energia necessaria a carichi elettrici che negli anni sono costantemente aumentati. L’energia richiesta a bordo di un’auto è infatti continuo aumento, visto il numero sempre maggiore di dispositivi e funzioni presenti all’interno della vettura.

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  • Tecnologia: La batteria è costruita con la tecnologia AGM (Absorbed Glass Mat - acido assorbito in microfibra di vetro), che include un sistema di sicurezza contro le perdite (VRLA).
  • Forma e dimensioni: La forma è generalmente rettangolare, con dimensioni di circa 10-15cm di lunghezza, 6-10cm di larghezza e 10-15cm di altezza.
  • Capacità: La capacità varia da 1 a 15 AH circa, a seconda dei modelli.

Durata e manutenzione

La durata della batteria ausiliaria dipende da diversi fattori, tra cui la frequenza di utilizzo del sistema Start-Stop e le condizioni di guida. In genere, la batteria ausiliaria può durare dai 4 ai 6 anni.

Molti produttori di batterie mettono a disposizione apposite applicazioni web per trovare la batteria di ricambio corretta a partire da targa, VIN o il numero di telaio, codice del prodotto o cross reference.

Batterie a bassa tensione nel futuro della mobilità elettrica

Seppure sempre più efficienti, i molti sistemi e i dispositivi con cui oggi è equipaggiata un’auto richiedono un costante approvvigionamento di energia elettrica - e dunque di batterie sempre più performanti - per sostenere il fabbisogno energetico complessivo dell’auto. Le auto elettriche o ibride, ma anche le auto dotate di sistemi star-stop, richiedono batterie ausiliarie sempre più performanti per supportare i carichi elettrici aggiuntivi insieme alla batteria principale HEV.

Sebbene ad essere sotto i riflettori - parlando di mobilità elettrica - sono le batterie agli ioni di litio (la cui evoluzione, efficienza e costi sono legati a doppio filo alla diffusione dei veicoli elettrici), la batteria a piombo a 12V continuerà ad avere un ruolo fondamentale anche nella mobilità elettrica. Ma per mantenere attivi tutti i sistemi elettrici e garantire le funzioni ausiliare è necessaria anche l’energia fornita da una batteria a bassa tensione a 12V.

La batteria a 12 V diventa dunque fondamentale anche per garantire la stabilizzazione di tensione e il corretto funzionamento dei dispositivi di sicurezza e degli ADAS , sempre più presenti a bordo dei veicoli. Anche le funzioni di guida autonoma beneficiano dell’apporto della batteria a 12 V. Appare dunque chiaro che la batteria a bassa tensione, con la transizione all’elettrico, non verrà affatto dimenticata ma continuerà ad essere un ricambio altamente richiesto, parte integrante del business di distributori, ricambisti e officine.

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Secondo alcune stime di produttori di batterie, nei prossimi quattro anni tutti i veicoli in Europa continueranno ad avere una batteria a 12V. Più della metà dei veicoli sarà inoltre dotata di un sistema start-stop.

Il ruolo cruciale della batteria ausiliaria nelle auto elettriche

Che cosa succede se a un’auto elettrica si scarica… la batteria? Non quella di trazione che, ovviamente, quando esaurisce la sua carica (eventualità da scongiurare), non permette alla vettura di viaggiare esattamente come capita quando si esauriscono benzina o gasolio nel serbatoio, ma quella ausiliaria che non solo è presente anche sulle Bev, ma svolge funzioni essenziali. La solita e ben conosciuta batteria al piombo, insomma, essenziale per alimentare tutti i servizi di bordo e fornire l’energia necessaria alla messa in moto del propulsore termico attraverso il motorino d’avviamento.

Se resta "a secco", anche un’auto elettrica "muore", esattamente come accade per quelle con motore a combustione. Anzi, è quasi peggio, perché la sua energia è indispensabile per dare vita a tutti i dispositivi elettronici che presiedono al funzionamento di un veicolo a trazione elettrica.

Innanzitutto, per salire a bordo oggi si azione la chiusura centralizzata, il cui funzionamento utilizza l’energia di questa batteria a 12 volt, perché quella di trazione ad alta tensione non è mai attiva a macchina ferma: dunque, se l’accumulatore ausiliario è scarico non si aprono neppure le portiere. Tocca poi sempre alla batteria a bassa tensione il compito di attivare i sensori, i relé di sicurezza e il Bms (Battery management system), la centralina elettronica che gestisce la batteria di trazione, rimasta fino a quel momento isolata e inerte. Tutti i sistemi di sicurezza e di attivazione dell’architettura elettrica dipendono quindi per la loro attivazione dalla vecchia, cara batteria al piombo, il cui ruolo è essenziale.

Non solo: durante la ricarica della batteria di trazione, il monitoraggio del processo è alimentato sempre da quella a 12 volt. Una volta che l’auto è in movimento, il funzionamento dei dispositivi di bordo, come strumentazione, display, fari, tergicristalli, impianto audio, regolazione elettrica o riscaldamento e raffreddamento dei sedili, è invece garantito dalla batteria di trazione, senza il supporto di quella ausiliaria: è facile però immaginare come il loro azionamento, soprattutto se prolungato (come nel caso dei fari e degli schermi), incide in qualche misura sul consumo di energia, quindi sull’autonomia della vettura.

Sicurezza e ADAS

Un fenomeno emerso prepotentemente negli ultimi anni riguarda la presenza degli Adas, alcuni dei quali imposti ormai dalla normativa europea per le auto di nuova immatricolazione. Dispositivi come il cruise control, anche adattivo, o l’assistenza al mantenimento di corsia traggono l’energia necessaria al proprio funzionamento dalla batteria di trazione, incidendo a loro volta, sia pur in piccola parte, sull’autonomia. Il problema, però, è che cosa può succedere se, per qualche motivo, l’accumulatore ad alta tensione smette improvvisamente di erogare la propria energia. Per questo, è fondamentale che intervenga subito la batteria ausiliaria, che svolge un ruolo essenziale di back-up per tutti questi sistemi di bordo.

La ricarica della batteria a bassa tensione non può però avvenire, come sulle auto con motore termico, mediante l’alternatore: a provvedere è la stessa batteria di trazione ad alta tensione, che destina parte della propria energia a questo compito.

Scelte dei costruttori

Sulla tipologia di batteria ausiliaria adottata le case automobilistiche hanno fatto nel tempo scelte differenti. Tesla utilizzava inizialmente batterie ad acido libero di tipo tradizionale, non rinforzate; i carichi importanti ai quali erano sottoposte riducevano però sensibilmente la loro durata, tanto da indurre il costruttore a utilizzare successivamente anche per la batteria ausiliaria un accumulatore al litio.

Quasi tutte le altre case automobilistiche impiegano ancora batterie al piombo, considerandole più affidabili perché tolleranti ad "abusi" meccanici (vibrazioni, buche, temperature elevate) ed elettrici (sbalzi di tensione, sovraccarichi), a differenze di quelle al litio, molto sensibili a parametri come temperature, carichi e tensioni. Poi, ovviamente, c’è il tema del costo del litio e del vantaggio dato dal fatto che la filiera di produzione delle batterie al piombo è ancora europea, quindi meno soggetta a problematiche derivanti da tensioni geopolitiche internazionali.

Il futuro delle batterie ausiliarie

Per garantire il funzionamento di tutti i servizi sulle auto elettriche, alcuni costruttori come Polestar hanno scelto di montare sui propri modelli non una, ma due batterie ausiliarie e del tipo Agm (Absorbent Glass Mat, con acido solforico assorbito in separatori di fibra di vetro posti tra le piastre di piombo) che tollera meglio i cicli di carica e scarica e ha quindi una maggiore durata: questo, oltre a garantire maggiore capacità, assicura alle vetture del costruttore del gruppo Geely funzioni di back-up nel caso di problemi a uno degli accumulatori.

Le tradizionali batterie ausiliarie hanno quindi davanti a loro un sicuro avvenire, anche quando la mobilità elettrica raggiungerà un ampio livello di diffusione. La loro importanza ai fini della sicurezza, con la crescente diffusione degli Adas, avrà sempre maggior rilievo e questo impone agli automobilisti attenzione nella scelta di prodotti di qualità, per minimizzare rischi che vanno ormai ben al di là della classica mancata accensione del propulsore termico (o dell’architettura elettrica).

Le migliori aziende del settore stanno lavorando anche per sviluppare una sensoristica che consenta al veicolo di monitorare in maniera precisa lo stato di salute dell’accumulatore a bassa tensione (che non è provvista di Bms), evidenziando eventuali cali di efficienza.

Tipologie di batterie al piombo

Le batterie al piombo possono essere di varie tipologie, tra cui le batterie AGM (Absorbent Glass Mat) e le EFB (Enhanced Flooded Batteries).

  • Batterie AGM: L'elettrolito liquido è contenuto in una struttura assorbente ad alta porosità. Questo impedisce la fuoriuscita di acido e gas, anche in caso di rottura dell'involucro esterno. Le batterie AGM offrono un'ottima resistenza ai cicli di carica/scarica, massima durata e una ridottissima auto-scarica, mantenendo un accettabile stato di carica anche dopo 6-12 mesi di inutilizzo.
  • Batterie EFB: Utilizzano una tecnologia evoluta ad acido libero, generalmente impiegata nei veicoli Start-stop di fascia bassa. Offrono un'accettazione di carica superiore e una maggiore durata ciclica quando operano in stato di carica ridotto, come nelle applicazioni stop-start. Le batterie EFB consentono circa 85.000 avviamenti del motore, rispetto ai 30.000 offerti da un prodotto tradizionale, e si caratterizzano per un ottimo recupero a seguito di una frenata rigenerativa, assicurando minori consumi ed emissioni.

Le batterie AGM sono considerate superiori in termini di performance e durata, mentre le EFB rappresentano generalmente un’opzione di fascia più bassa. Le AGM sono batterie di nuova generazione, con caratteristiche di progettazioni innovative rispetto alle batterie tradizionali (separatori, coperchio con tecnologie ricombinanti, maggiore pressione degli elementi).

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