Cose da sapere sulle batterie con dimensioni speciali

• Cosa sono le batterie e come funzionano?

• Quali tipi di batteria sono tra i modelli più comuni?

• Altre caratteristiche degli accumulatori

• Domande frequenti e criteri di acquisto per batterie ricaricabili

Cosa sono le batterie e come funzionano?

La batteria è un'abbreviazione per il termine "accumulatore". Immagazzina energia elettrica su base elettrochimica ed è ricaricabile. In un circuito in serie o in parallelo possono essere collegate le cosiddette celle secondarie per aumentare la capacità utilizzabile o la tensione elettrica. Entrambe le varianti comportano un aumento del contenuto energetico totale. Le celle secondarie sono elementi ricaricabili in un accumulatore. Il contenuto di energia è il prodotto di tensione e capacità e viene riprodotto in watt (Wh), ampere (Ah) o milliampere ore (mAh). Le tensioni nominali di una batteria dipendono dai materiali utilizzati. La dimensione determina la capacità e la tensione disponibile.

Se una batteria viene collegata a un dispositivo elettrico, l'energia elettrochimica precedentemente immagazzinata viene trasformata in energia elettrica e rilasciata.

Quali tipi di batteria sono tra i modelli più comuni?

Batteria agli ioni di litio, batteria agli ioni di litio corta

Tensioni nominali da 3,2 a 3,7V per cella

Una batteria agli ioni di litio è la denominazione di base per batterie ricaricabili a base di litio. Chimicamente, tutti i materiali reattivi contengono ioni di litio. L'elevato contenuto di energia è la differenza essenziale rispetto ad altri accumulatori. Per questo motivo, tali batterie necessitano di un circuito di protezione. Inoltre, sono sensibili allo scaricamento profondo e al sovraccarico. La stabilità termica e il basso effetto memoria consentono di utilizzare batterie agli ioni di litio in un'ampia gamma di applicazioni. Tra le altre cose, grazie alle dimensioni ridotte, vengono utilizzati per dispositivi mobili con lunga durata.

Tipi di costruzione differenziati - sotto categorie:

LiFePO 4 - batteria ricaricabile al litio-ferro-fosfato

Le batterie al litio-ferro-fosfato hanno una densità di energia notevolmente inferiore rispetto ad altri tipi agli ioni di litio. A tale scopo sono più resistenti agli influssi meccanici e, in caso di lievi danni meccanici, non presentano danni termici sotto forma di surriscaldamento. Questo tipo di batteria non conosce alcun effetto memoria. I tempi di fermo in stato completamente carico o scarico limitano la durata dell'accumulatore.

Il nostro consiglio: l'effetto memoria

Spesso l'effetto memoria viene definito perdita di capacità, che deriva da una scarica di profondità troppo frequente. Le celle della batteria "memorizzano" il fabbisogno energetico necessario. In questo modo si crea una caduta di tensione e la quantità di energia della batteria viene ridotta in modo permanente. In pratica, l'utente ha a disposizione una capacità ridotta con una durata ridotta.

Lipo - batteria ai polimeri di litio

Le batterie ricaricabili Lipo sono termicamente, meccanicamente ed elettricamente più sensibili di altri accumulatori. I danni più piccoli, temperature troppo alte o troppo basse, scariche di profondità e sovraccarichi danneggiano le celle e causano la distruzione completa della batteria. Le batterie ricaricabili ai polimeri possono gonfiarsi in caso di sovraccarico e devono quindi essere ricaricate con cavi o caricabatterie speciali. Per questo sono leggeri e, se utilizzati correttamente, durano molto a lungo.

I campi di impiego più comuni del tipo di batteria sono la costruzione di modelli, utensili elettrici nel settore professionale e nella tecnologia automobilistica.

NiCd - batteria ricaricabile al nichel-cadmio

La bassa resistenza interna favorisce la fornitura di correnti elevate. Per questo motivo vengono utilizzati in modo crescente in applicazioni di modellismo e ad alta corrente. Offrono anche un'elevata resistenza termica. Per evitare scariche di profondità, la batteria deve essere già caricata con una tensione residua da 0,85 a 0,9 V. Al momento, l'ambito di applicazione degli accumulatori NiCd è conforme alla legge sulle batterie. In questo modo possono essere utilizzati solo sistemi di emergenza e di allarme, illuminazione di emergenza e apparecchiature mediche.

NiMH - batteria ricaricabile al nichel-metallo idruro

Tensione nominale di 1,2 V / cella

Questo tipo ha una maggiore densità di energia rispetto alla variante NiCd. Le batterie sono sensibili agli influssi termici e meccanici. Poli errati e scariche troppo frequenti riducono drasticamente la durata della batteria. Non sono adatti per l'uso al di sotto del punto di congelamento.

I dispositivi mobili con assorbimento costante di corrente utilizzano spesso accumulatori NiMH.

Altre caratteristiche degli accumulatori

Ogni batteria è dotata di capacità nominali. Si riferiscono sempre a una corrente di scarica specifica. Le capacità e quindi anche i tempi di funzionamento di una batteria ricaricabile diminuiscono continuamente e dipendono dal tipo di batteria.

Se una batteria non viene utilizzata per un lungo periodo di tempo, l'energia immagazzinata diminuisce con il tempo. L'autoscarica dipende dall'età, dal tipo e dalla temperatura di stoccaggio. Per un ottimale trasferimento a lungo termine si consigliano temperature da 10 a 30 gradi Celsius. L'umidità relativa dell'aria non deve aumentare oltre il 50%. Gli accumulatori a lungo termine devono essere sottoposti a cinque cicli di carica completi almeno una volta all'anno, in modo da non danneggiarli. Anche i nuovi accumulatori raggiungono il pieno potenziale solo dopo cinque cicli di carica riusciti.

A causa delle differenze economiche rispetto alle normali batterie, gli accumulatori vengono utilizzati per dispositivi elettrici che vengono spesso utilizzati e non hanno un collegamento permanente alla rete elettrica. I moderni smartphone, notebook, tablet e utensili a batteria sono alimentati con accumulatori agli ioni di litio.

Ogni batteria è dotata di una resistenza interna. Questo influisce sulle prestazioni della batteria. Grazie alla resistenza interna, i dispositivi che richiedono una tensione di 1,5 V possono essere utilizzati senza problemi da una batteria ricaricabile con una tensione nominale di 1,2 V. Il motivo è la tensione d'esercizio in costante diminuzione in una batteria. Invece, la resistenza interna mantiene costante la tensione della batteria a 1,2 V. Come regola generale, più grande è la resistenza interna, maggiore è la tensione. 

Domande frequenti e criteri di acquisto per batterie ricaricabili

Capacità

Le capacità della batteria sono diverse in tempi di funzionamento differenziati. Maggiore è la capacità specificata, maggiore è il tempo di funzionamento. 

Una batteria ricaricabile può essere caricata in modo errato?

Sì. I caricabatterie di bassa qualità possono danneggiare la batteria. I caricabatterie ottimali sono dotati di LED di controllo, un meccanismo di spegnimento autonomo e sensori di temperatura.

Cos'è una "scarica profonda"?

Se si verifica la scarica profonda, la polarità delle celle con le più piccole capacità residue viene invertita. Le scariche di profondità possono distruggere completamente le celle della batteria e renderla inutilizzabile. La ricarica con un caricabatterie speciale può rigenerare il funzionamento delle celle della batteria, ma in genere non al 100%.

La temperatura deve essere osservata durante il caricamento?

Sì, durante la ricarica le batterie non devono surriscaldarsi. Se la temperatura sale a 60 gradi Celsius o superiore, l'accumulatore è difettoso o sovraccarico.