Ciao kon-igi, ho letto il post sui caricabatterie. Volevo rispondere diversi giorni fa, ma e’ stata una settimana impegnativa, e non ho avuto un attimo di tempo. Tuttavia vedo che nessuno ha ancora risposto in modo esauriente, quindi provo a buttare giù due righe.

Presumo che siano noti i concetti di tensione, corrente e potenza, e le leggi di Ohm (V = R x I, e W = V x I) che tutti abbiamo studiato alle medie (o perlomeno chi non passava le ore di educazione tecnica a studiare l’efficienza dei diversi profili alari negli aeroplanini di carta).

A grandi linee, quando non si usa un dispositivo col suo stesso caricabatterie, si possono avere quattro casi:

1. il caricabatterie fornisce una TENSIONE SUPERIORE a quella del dispositivo caricato   –>   si rischia di bruciare il dispositivo
2. il caricabatterie fornisce una TENSIONE INFERIORE a quella del dispositivo caricato   –>   non ce la fa a caricarlo
3. il caricabatterie e’ in grado di fornire una CORRENTE SUPERIORE a quella assorbita dal dispositivo   –>   il dispositivo si carica più rapidamente, ma spesso si scarica anche altrettanto rapidamente.
4. il caricabatterie e’ in grado di fornire una CORRENTE INFERIORE a quella assorbita dal dispositivo   –>   il dispositivo si carica più lentamente e il caricabatterie si sforza.

In genere i caricabatterie hanno un meccanismo di protezione per evitare il quarto caso (anche se non tutti), ma spesso non sono sistemi di protezione DA CORTO CIRCUITO, bensì protezioni DA SOVRACCARICO. Questo significa che non scattano immediatamente, ma progressivamente, all’aumentare della corrente assorbita dal dispositivo. Quando tale corrente supera una certa soglia, entra la protezione che interrompe il circuito. Talvolta sono protezioni elettroniche, altre volte semplici protezione magnetotermiche, che all’aumentare della temperatura indotta dal passaggio di corrente, deformano un contatto fino a farlo aprire (e interrompere il circuito).

Se pero’ si collega un dispositivo che assorbe una corrente MOLTO MAGGIORE di quella che il caricabatterie può fornire, tale corrente viene richiesta talmente rapidamente, che la protezione da sovraccarico non ha il tempo di entrare in funzione (possono servire anche decine di secondi), e il caricabatterie può subire uno shock come se fosse andato in corto circuito, e perfino bruciarsi.
Se invece la corrente richiesta e’ molto alta, vicina alla soglia di protezione MA APPENA INFERIORE, si può sforzare comunque il caricabatterie più del dovuto senza far scattare mai la protezione, e col tempo surriscaldarlo o danneggiarlo.

A questo punto la domanda diventa: come faccio a sapere quanta corrente assorbe la mia batteria? La risposta non e’ banale, e dipende dal tipo di batteria e dal suo stato.

Un dispositivo che funziona a 12 Volt e dalla potenza di 300 Watt, in teoria, secondo le leggi di Ohm, avrebbe bisogno di una corrente di 300/12 = 25 Ampere. In realtà questa e’ la corrente EROGATA dalla batteria. La corrente di ricarica e’ diversa, spesso molto minore, anche di 10 volte. Questo perché la maggior parte delle batterie (dipende dal tipo) hanno bisogno di una ricarica lenta, per dare tempo ai componenti chimici interni di stabilizzarsi. Una ricarica ad alta intensità caricherà la batteria più rapidamente, ma tale carica sara’ anche meno stabile, e si disperderà piu’ velocemente (il caso 2). Quanto piu’ velocemente dipende dal tipo di batteria: una batteria ai polimeri di litio non ha lo stesso comportamento di una al piombo o una al nichel-metallidrato. Pero’ in genere il principio vale per tutte, alcune piu’, altre meno.

Se hai una vecchia batteria di automobile al piombo, di quelle con i tappini che si aprono per rabboccare l’acqua distillata, puoi verificarlo anche visivamente: se metti in carica (coi tappini aperti) a una corrente X, e poi provi con una corrente 2X, vedi che alla corrente doppia le bollicine raddoppiano, e il liquido rimane molto più in subbuglio, come una pentola in ebollizione sul fuoco. Ci metterà un po’ per fermarsi e stabilizzarsi.

Inoltre ciascun tipo di batteria ha un ciclo di carica diverso, a seconda della sua conformazione chimica. Una batteria al piombo, ad esempio, può essere sottoposta a una corrente quasi continua e costante. Una batteria agli ioni di litio o ai polimeri di litio ha bisogno di cicli di ricarica ad impulsi, in cui si alternano periodi di corrente a pause di stabilizzazione. Usare sempre il caricabatterie di una batteria al nichel-cadmio su una batteria al litio, non e’ una buona idea, in generale. Puoi farlo, ma non fa bene alla batteria.
Alcuni caricabatterie sofisticati sono in grado di applicare programmi di ricarica diversi, ma di solito richiedono almeno che l’utente specifichi il tipo di batteria da ricaricare. Ci sono anche dei caricabatterie da auto o da moto completamente automatici: sono in grado di capire se hai attaccato una batteria al piombo, al gel, o altro, e selezionano il ciclo di carica piu’ adatto; pero’ sinceramente non so come funziona il meccanismo di rilevamento.

Anche la carica residua della batteria influisce: riprendendo l’esempio del dispositivo citato prima, ipotizziamo che quella batteria sia scarica (ovvero la sua tensione e’ scesa sotto al livello minimo necessario per poter alimentare il dispositivo). Supponiamo che “scarica” significhi un 15-20% in meno di tensione, da 12 a circa 10 Volt; a questo punto la corrente assorbita passa dai 300/12=25 Ampere di prima ai 300/10=30 Ampere. Anche supponendo una corrente di ricarica del 10%, si passa da 2,5 a 3 ampere. Ecco quindi che più una batteria e’ scarica, più il caricabatterie e’ sottoposto a un assorbimento maggiore, e più si sforza.
Per questo motivo, nel caso di auto e moto, spesso si distingue tra “caricabatterie” e “manutentori di carica”. I secondi forniscono correnti molto molto minori dei primi, sono piccoli, compatti e poco potenti, e sono pensati per mantenere in carica (durante un periodo di inutilizzo) una batteria GIA’ CARICA; se li attacchi a una batteria completamente scarica, semplicemente li bruci, per il principio illustrato sopra.

Infine va considerata la qualità degli elementi interni della batteria: una batteria “che non tiene più la carica”, come si dice genericamente, si carica anche in modo disomogeneo, e sforza il caricabatterie più del dovuto. Tecnicamente “non tenere la carica” significa non essere in grado di rigenerare la caduta di potenziale interna. Una batteria frappone una resistenza tra i due poli. Se tale resistenza viene meno, parte della carica “filtra” da un polo all’altro diciamo, di conseguenza la tensione (che ricordiamo e’ una differenza di potenziale, uno squilibrio tra le quantità di cariche ai due poli) cala.

Un semplice test per provare la capacita’ di rigenerazione del potenziale interno di una batteria (ovvero la capacita’ di “tenere la carica”, la “tenuta” della resistenza interna), e’ quello di metterla in un corto circuito controllato. Attaccando un tester ai due capi della batteria, e mettendola poi in corto circuito con un grosso cavo elettrico, vedrai sul tester la tensione che cala bruscamente, a causa del passaggio repentino di corrente. Appena interromperai il corto circuito, se la batteria e’ buona dovresti vedere la tensione SALIRE DI NUOVO: la batteria rigenera il proprio potenziale interno. Ovviamente con un test del genere non bisogna esagerare, o si rischia di bruciare la batteria. Sarebbe buona norma non superare la tensione di scarica della batteria, o comunque superarla di poco (tornando all’esempio di prima, non oltre i 10-9 volt).

Non entro nel merito dell’effetto memoria, della calibrazione, dei cicli di desolfatazione, e di altri cazzilli vari perché e’ l’una di notte, ho sonno, e questa risposta e’ abbastanza lunga e pallosa da far venire sonno a chiunque altro.

Comunque, riassumendo:

• la tensione fornita dal caricabatterie deve essere sempre quella giusta, o comunque il più vicino possibile alla tensione del dispositivo (diciamo mai oltre il mezzo volt in più, se non si vuole rischiare bruciare il dispositivo).
• la corrente massima fornita dal caricabatterie deve essere maggiore o uguale a quella assorbita dalla batteria. Una corrente massima minore ricarica lentamente il dispositivo. Una corrente massima TROPPO minore rischia di danneggiare il caricabatterie stesso. Una corrente massima maggiore ricarica la batteria più rapidamente, ma spesso una batteria caricata in questo modo si puo’ scaricare prima.