COME USARE LE BATTERIE RICARICABILI

FONTE REDAZIONE SKY 04/04/2008ttp://www.ghostcomputerclub.it/articoli/news/articoligcc.php?titcode=ITWVI-

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DATA ARTICOLO: 04/04/2005  

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Sono sempre stato un accanito sostenitore delle pile ricaricabili; le ho sempre trovate affascinanti, economiche e ecologiche; chi, come me, ha utilizzato
pile ricaricabili quando erano praticamente introvabili in Italia, sarà sicuramente felice del rilancio che hanno avuto in questi ultimi 5 anni; indubbiamente
il grosso impulso al rinnovo anche tecnologico a questi stupendi accumulatori è stato dato dai telefonini ed ora in modo massiccio dal boom delle macchine
fotografiche digitali. In questo articolo cercheremo di fornire consigli per un corretto utilizzo delle pile ricaricabili, vi diremo quando utilizzarle
e quando no, e come averle sempre in perfetta forma.

Perchè usarle

L'utilizzo delle batterie ricaricabili trova oramai un vasto impiego nella pratica quotidiana: palmari, lettori mp3, macchine digitali, sono solo la punta
dell'iceberg di un utilizzo sempre più vasto; attualmente, circa il 95% degli usi di batterie alcaline può essere sostituito con piena soddisfazione da
pile ricaricabili; restano esclusi quei dispositivi in cui è fondamentale avere voltaggio fisso più alto; le celle ricaricabili infatti per vincoli costruttivi
sono in grado di erogare tipicamente 1,24 V, in luogo dei canonici 1,5 delle pile alcaline, ma potete stare tranquilli che nel 95% dei casi le vostre batterie
ricaricabili andranno benone.

Un bel risparmio

Le pile ricaricabili costano di più, in media anche 4-5 volte le normali pile, ma consentono tranquillamente almeno 500 ricariche; non occorre essere un
genio della finanza per comprendere il risparmio che porteranno alle nostre tasche; vi basterà poi avere un bambino (come me) per benedire le pile ricaricabili
ogni volta che il pargolo si trasformerà in un mangia-pile industriale, con tutti i suoi giocattoli in cui è necessario utilizzare batterie.
Le batterie che al momento risultano maggiormente utilizzate nella pratica quotidiana sono di quattro tipi: Nichel-Cadmio (NiCd), Nichel Metalloidruro
(NiMH), ioni di Litio (Li-Ion), polimeri di Litio (Li-Poly), ciascuna di esse ha aspetti positivi e negativi, tanto che la batteria ideale ancora in realtà
non esiste.
Le batterie ricaricabili a base di nichel sono parecchio economiche, per contro pesano molto; le batterie al litio sono invece più costose ma risultano
più leggere e richiedono minore manutenzione.  
Le batterie ricaricabili NiMH e NiCd sono meno costose, più robuste e durano più a lungo rispetto ad altri tipi di accumulatori: possono sopportare da
700 a 1.000 cicli di ricarica.
 
In genere, il caricabatteria rapido collegato al portatile è in grado di rigenerare al 100% la capacità di carica delle batterie al NiCd e NiMH. Questi
caricabatterie dispongono anche di una funzione di scarica che abbassa il livello di tensione fino a 0,9-1 V per ricaricare successivamente fino al massimo
della capacità; alcuni modelli più sofisticati ripetono questo processo più volte durante una sola procedura di ricarica. Questo trattamento elimina dalle
batterie al NiCd e NiMH l’effetto memoria e il cosiddetto effetto lazy-battery.

Effetto memoria e lazy-battery

In caso di mancato utilizzo, nelle batterie al nichel intervengono gli effetti memoria (NiCd) o lazy-battery (NiMH). Questi problemi sorgono a causa di
ricariche troppo frequenti a bassa intensità di corrente (circa 0,1 C) oppure se ci si dimentica di scaricare per troppo tempo le batterie completamente
cariche. In questi casi sugli elettrodi interni si formano dei piccoli cristalli, e che la durata della batteria si può ridurre addirittura del 90% perché
aumenta la resistenza interna e quindi la tensione scende rapidamente quando la batteria è sotto carica. I due effetti sono simili, a parte il fatto che
l’effetto lazy-battery non si verifica così bruscamente come l’effetto memoria.

I consigli per garantire lunga vita alle batterie sono essenzialmente 2; utilizzarle fino all'ultima "goccia" di energia e ricaricarle correttamente con
il caricabatterie più idoneo.

Le batterie Nimh, oramai sono le più utilizzate, e funzionano davvero molto bene, ma alle basse temperature, le vecchie ni-cd danno il meglio e risultano
preferibili, poiché alle basse temperature le batterie ni-mh rendono solo al 60% della loro capacità.

La capacità di una batteria viene espressa in milliAmpere/ora (mAh). Un valore di 1.000 mAh significa per esempio che la batteria può fornire 1.000 mA continuativi
per 1 ora oppure 200 mA per 5 ore; passato questo tempo la batteria risulta scarica e la tensione sotto carico scende a livelli molto bassi. Le batterie
stilo NiMH raggiungono oggi una capacità di 2.600 mAh mentre quelle al litio possono arrivare fino a 6.000 mAh.

Cosa è il tasso di carica
Indica l’intensità della corrente di carica (o scarica) indipendentemente dalla sua capacità. Se per esempio si carica (o scarica) una batteria da 2.000
mAh con 2 C, la corrente relativa vale due volte 2.000 mA, ossia 4 A.

Il fattore decisivo: il caricabatteria

Solitamente, nonostante alcuni affermino il contrario, inserire una batteria NiMH in un caricabatteria per NiCd è una cosa da evitare assolutamente,per
evitare che le singole celle vengano sovraccaricate e surriscaldate. I due tipi di batterie presentano una curva di carica abbastanza simile, ma la soglia
di tensione delle batterie NiMH è meno netta rispetto a quella al NiCd, in questo modo il meccanismo di disattivazione dei caricabatteria per NiMH deve
reagire in modo più sensibile rispetto a quelli per ni-cd, da qui il pericolo di surriscaldare le batterie. Questo problema è risolto dai caricabatterie
dotati di un commutatore per il funzionamento con batterie al NiCd o NiMH.

I caricabatteria rapidi più recenti effettuano la ricarica delle batterie al nichel utilizzando il metodo Delta-Peak in circa un’ora: maggiore è l’intensità
della corrente di carica, minore è il tempo di ricarica. Le batterie al litio vengono invece caricate in due fasi; dato che nella prima fase il livello
di carica non deve superare 0,7 C, la carica completa richiede circa tre ore e non è possibile pertanto effettuare una vera ricarica rapida.
Carica con il metodo Delta-Peak: un caricabatteria rapido permette di ricaricare una batteria al NiCd da 1.000 mAh con un livello di energia di 1 C (corrente
di 1 A), come si può vedere nel primo grafico. La tensione della batteria aumenta fino a che si raggiunge il picco massimo (Delta- Peak) di circa 1,4 V.
A causa dei processi chimici interni, la tensione smette di salire e la carica termina con una tensione inferiore di circa 20 mV rispetto al valore massimo;
in alternativa il caricabatteria si porta nello stato di carica di mantenimento. In questo modo la batteria al nichel si carica completamente in un’ora
circa e non si scarica anche se rimane collegata al caricabatteria per qualche giorno. La curva di carica delle celle al NiMH ha un andamento più piatto
e la soglia è meno netta rispetto alle celle al NiCd; il meccanismo di sconnessione del caricabatteria deve pertanto risultare più sensibile rispetto a
quello utilizzato per celle al NiCd. Carica in due fasi: le batterie agli ioni di litio e al litio-polimero richiedono una tecnica di carica speciale,
che solitamente si svolge in due fasi e dura circa tre ore. Una cella al litio da 1.000 mAh viene caricata nel primo stadio a un livello di circa 0,7 C
(corrente di 700 mA); la tensione sale rapidamente fino a circa 4 V. Dopo circa 75 minuti la prima fase ha termine e la batteria risulta carica al 70%.
Nella seconda fase la tensione aumenta lentamente mentre la corrente di carica aumenta in modo considerevole. Una batteria al litio risulta completamente
carica quando si raggiunge una tensione di circa 4,2 V oppure il livello di carica si stabilizza attorno a 0,03 C (corrente di 30 mA); a questo punto la
ricarica si può considerare conclusa.