Perché i satelliti usano solare + batterie, non celle secche o auto
I satelliti usano batterie—solo non alcaline, piombo-acido o Ni-Cd primari. L'architettura standard:
- Pannelli solari (multi-giunzione GaAs, ~30% efficienza) generano 1–25 kW.
- Batterie secondarie Li-ion (Sony 18650, Saft VL, EaglePicher) immagazzinano 50–500 Wh/kg per periodi di eclissi (35 min/orbita in LEO).
- Unità di controllo e distribuzione potenza (PCDU) gestisce MPPT, carica/scarica batteria, regolazione bus (28 V, 50 V o 100 V).
Perché non batterie terrestri?
| Tipo | Fattore decisivo negativo |
|---|---|
| Alcalina / Zn-C | Primaria (non ricaricabile), bassa densità energetica, pressione gas nel vuoto |
| Piombo-acido | 40 Wh/kg, congela a –20 °C, fuoriuscita H₂ in satellite sigillato |
| Ni-Cd | Effetto memoria, tossicità Cd, 50 Wh/kg, ciclo di vita limitato |
| Li-ion automotive | Non rad-hard; rischio runaway termico nel vuoto |
Differenze Li-ion spaziali
- Lattine ermetiche saldate (nessun gonfiore di sacchetto polimerico nel vuoto).
- BMS tollerante alle radiazioni (SEU-hardened).
- Termostatini verso radiatori; riscaldatori per sopravvivenza a –40 °C.
- Qualificato ECSS-Q-ST-70-38 (europeo) o NASA STD-8719.1.
Risultato: missioni GEO 15–20 anni con 5.000+ cicli di eclissi.