Le batterie ricaricabili

Di BaroneRosso (link)
Pubblicato il 09 November 2000 in: Modellismo Articoli
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Come caricare correttamente le batterie NiCd, NiMh e Pb
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Grazie alla continua evoluzione del mondo dell'elettronica ormai il mercato offre una notevole quantità di apparecchi per ricaricare i nostri pacchi, vediamo come scegliere il nostro caricabatteria con il miglior rapporto prezzo/prestazioni.

Prima di tutto un po' di teoria:

Come ricaricare le batterie al Nickel Cadmio (NiCd) e al Nickel Metal Hidrato (NiMh)
Un efficace processo di ricarica garantisce una lunga vita ai nostri accumulatori (circa 1000 cicli di carica/scarica), per ricaricarli correttamente occorre fornirgli una corrente continua o impulsiva pari ad 1/10 della capacità dell'accumulatore (es. un accumulatore da 600mA/h va ricaricato con una corrente di 60 mA) per un tempo di circa 14 ore (16 per la prima ricarica).
Nel caso che, i nostri elementi sopportino anche elevati correnti di ricarica, i cosiddetti elementi sinterizzati, possiamo elevare la corrente di carica fino alla stessa capacità dell'elemento (es. accumulatore da 600mA/h, ricarica con una corrente di 600mA) per circa 1 ora stando molto attenti a posizionare gli accumulatori in un ambiente ventilato in modo da smaltire la grande quantità di calore prodotta.
Oltre alla corrente costante è necessario fornire agli elementi anche una adeguata tensione, solitamente pari a 1,5volt x elemento.
E' consigliabile scaricare i pacchi ogni 2-3 cicli di ricarica fino a portare la tensione ad un valore pari a n.accumulatori X 1, in ogni caso mai sotto i 0,8 per elemento (es. pacco da 4 elementi (4,8 Volt) va scaricato fino a 4 Volt), non scaricate mai i vostri pacchi fino a 0 Volt, rischiereste solamente di danneggiare qualche elemento rendendo il pacco inutilizzabile.
N.B. Queste informazioni sono adatte a tutti i tipi di accumulatori al Ni-Cd, ma per alcuni particolari tipi di elementi, tipo le Sanyo a carica/scarica rapida per motori elettrici, esistono particolari procedure di carica/scarica che permettono di ottenere un miglior rendimento complessivo della cella.

Come ricaricare le batterie al Piombo (Pb)
A differenza delle batterie al NiCd, le batterie al piombo si ricaricano a tensione costante e non a corrente costante, inoltre per i piccoli accumulatori al piombo sigillati, chiamati comunemente piombo gel, che usiamo abitualmente nelle nostre cassette di avviamento è necessario anche limitare la corrente altrimenti la batteria rischia di spaccarsi a causa dell'eccessiva quantità di gas formato durante la ricarica .

Vediamo ora quali sono le caratteristiche degli apparecchi in commercio, per la ricarica degli accumulatori NiCd e NiMh::

  • Caricabatteria a tempo
    E' un tipo di caricabatteria molto semplice, dove la ricarica è controllata semplicemente da un timer meccanico o elettronico, senza quindi nessun controllo del pacco, che dopo un certo tempo interrompe il flusso della corrente. Con questo sistema non si può essere perfettamente sicuri che il pacco sia stato ricaricato al 100%, infatti quando si caricano i pacchi con forti correnti se il tempo è troppo lungo c'è il rischio che le batterie si danneggino o addirittura esplodano, mentre se il tempo è corto non si può essere sicuri che siano completamente cariche. Il sistema a tempo funziona invece benissimo con le ricariche lente (1/10della capacità), infatti anche se impostiamo una corrente leggermente maggiore o un tempo più lungo non succede nulla perché la corrente in più viene facilmente dissipata in calore.


Calcolo del tempo di ricarica
Per calcolare quanto tempo è necessario a ricaricare una batteria ricaricabile dovete usare questa semplice formula:
(mA della batteria : mAh forniti dal caricabatt.) * 1,4 = Tempo di ricarica in ore
Es.
Batteria da 1000mAh caricata a 100mA, (1000 : 100) * 1,4 = 14 ore

  • Caricabatteria con controllo della tensione del pacco
    Ce ne sono di 2 tipi, a semplice controllo lineare e con Delta Peak.

    Controllo lineare
    Durante la ricarica la tensione del pacco viene continuamente monitorata, fino a quando al raggiungimento di una determinata tensione la ricarica viene interrotta. Anche con questo sistema la ricarica non è garantita al 100%, infatti la tensione del pacco non varia solo con il suo stato di carica ma dipende anche dalla corrente fornita per la ricarica, ciò obbliga a impostare un valore di soglia di tipo medio, che se troppo alto, può rischiare di danneggiare le celle, specialmente quando carichiamo con forti correnti.
    E' un sistema che può andare bene per cariche lente ma può essere un rischio nelle cariche veloci.

    Controllo con Delta Peak
    Il Delta Peak è probabilmente il miglior sistema per essere sicuri di raggiungere la piena carica del pacco, vediamo come funziona. Durante la ricarica con elevati correnti la tensione del pacco sale in maniera continua fino a quando il pacco raggiunge la sua piena carica, a questo punto la tensione si ferma e inizia a scendere. Proprio questa diminuzione della tensione fa scattare l'interruzione della ricarica, infatti se forniamo altra corrente al pacco verrebbe solamente dissipata in calore. Il delta peak funziona benissimo con le ricariche veloci, ma per le ricariche lente a volte può non essere perfettamente rilevato dall'apparecchio.
    Attenzione al fatto che i vecchi apparecchi a delta peak possono essere influenzati dalla sezione troppo piccola del cavo di collegamento al pacco da ricaricare.

  • Caricabatteria con controllo della temperatura del pacco
    Sono degli apparecchi che tramite un sensore rilevano in tempo reale la temperatura del pacco interrompendo la ricarica in un preciso intervallo di temperatura. Se la temperatura viene letta con precisione sono affidabili quanto quelli a delta peak.

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Come caricare correttamente le batterie NiCd, NiMh e Pb
Commento postato da BaroneRosso il 12 April 2005 alle 22:52

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