Ni-Cd Ni-MH

Questo testo e' del 1994, e ve lo beccate senza correzioni grafici ASCII compresi: purtroppo la tecnica e' andata avanti ma il pubblico dopo 30 anni di batterie non ha ancora imparato l'uso dell'oggetto MANUALE ISTRUZIONI.


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Mi sono deciso a scrivere in maniera esaustiva (o quasi, non voglio arrivare
a scrivere un libro sull' argomento!) sulle batterie ni-cd.

Esse infatti pur essendo diffusissime, dallo spazzolino da denti al cellulare
alla telecamera e perfino sui gratta-formaggio, sembra che siano delle perfette sconosciute alla maggior parte della gente, tecnici compresi.

prima di tutto chiariamo i termini, cio' e' base di scambio per evitare
interpretazioni errate.

QUESTI SONO I VALORI CHE ASSEGNO ALLE SEGUENTI PAROLE!

BATTERIA uno o piu' elementi (CELLE) collegati, solitamente, in serie.

EFFETTO MEMORIA > caricando e scaricando una batteria sempre allo STESSO valore si provoca questo effetto. E' quasi impossibile notarlo su di un cellulare o una telecamera a meno che non si utilizzi sempre lo stesso tempo tutti i giorni prima della ricarica. Le ni - mh sono quasi esenti dal problema.
L' effetto si presenta principalmente sui satelliti NASA, occupati a girare intorno al nostro pianeta sempre ai medesimi orari ( luce si, luce no)

SOVRACARICA O COTTURA effetto che si ottiene caricando una batteria + del dovuto. Spessissimo e' il problema che incontrano i possessori di batt.
ni/cd ni/mh. Viene ERRONEAMENTE da alcuni chiamato effetto memoria, in realta' e' da chiamarsi voltage depression quando e' reversibile, e spu**anamento quando e' irreversibile.

Batt. VERDI specie di batteria che sta molto male (se il tuo vicino e' verde... aiutalo!). Stesso discorso per le bianche, rosse, blu e violette.

batt NI-CD sono le batterie piu' economiche sul mercato, pressoche' soppiantate perche' ingombranti e pesanti. quantita di ricariche 400/900

batt. Ni MH batterie con una piu' favorevole dimensione e peso, ora hanno anche costi terrestri. quantita di ricariche 300/500. Si tratta in pratica di batterie simili alle ni-cd in cui il Cd e' stato sostituito con altri metalli capaci di immagazzinare meglio l' idrogeno. Come rovescio della medaglia soffrono di un tasso di autoscarica maggiore, circa il 5% al di'.
In oltre sono piu' difficili da gestire con i Delta - V

RICARICA procedimento consistente nel forzare una corrente nella cella, cosi' da provocare una reazione chimica, reversibile. In pratica il nichel ed il cadmio si scambiano una coppia ossidrile (OH) (occhio che sto mega
semplificando)

SCARICA si ottiene connettendo il positivo ed il negativo, cosi' da permettere il passaggio di elettroni, e quindi il ritorno alle condizioni iniziali....

AUTOSCARICA processo nel quale una batteria senza nessun carico reale collegato tende a scaricarsi. E' un effetto del tutto normale ed e' piu' intenso sulle Ni-MH




E' ovvio che a questo punto le batt. non sono degli 'strani oggetti ' da utilizzare seguendo mode o, peggio, sentito dire, ma hanno un ben specifico e chiaro funzionamento.
le batterie ni cd quando si caricano si devono caricare SOLO per l' energia mancante.
Ovvero, se ho consumato il 30% di una batteria POSSO caricarla, solo se reimmetto il 30% di energia. (piu' facile a dirsi che a farsi)

PERCHE? semplice, le due piastre sono di dimensione FINITA, una volta che si sono scambiati gli atomi che si dovevano scambiare si comincerebbe a formarsi per via elettrolitica, dell' ossigeno e dell' idrogeno (miscela maledettamente esplosiva), infatti gran parte dell' elettrolita e' composto da H2O.
Per evitare questo una delle due piastre, la negativa, e' sovradimensionata
cosi' da rimandare il problema, poi se si continua ad esagerare.....
ci sono delle valvole sulla batteria che eliminano il problema (... e la batteria...) lasciando fuoriuscire i gas in eccesso.

Da cio' si evidenzierebbe che tutti i drammatici problemi che manifestano tutti gli utilizzatori di nicd non esistano!
E' vero ma fino ad un certo punto.

cominciamo a guardare il grafico di scarica di una nicd

| \ =6mV
|\________________________ 1.25V
| \
| \
| \

| \__
|_______________________________________
| |
100% praticamente scarica

bene, notiamo che non vi e' un punto che con un voltmetro possiamo essere CERTI che sia carica ad una determinata capacita'.
Al limite, finche' vi e' carico, possiamo essere certi che sia scarica.

Si noti che durante la carica il grafico rimane pressoche' uguale.
QUINDI il problema maggiore e' insito non nella batteria, ma nel
caricabatterie.

PRIMO PROBLEMA: COSTI.
spesso il caricabatterie e' costruito in questa maniera:

--------------\/\/\/--------
input r |
fix batteria
voltage |
---------------------------

Corollario: o non riuscira mai a caricarla oltre il 20% o, a scelta progettuale, la mandera' in rovina regolarmente tutte le volte che la carichiamo.
Sono fatti cosi' i carica economici per le stilo, i vari aspirabriciole e grattugge varie.
Qualcuno, furbescamente, associa a questo circuito un sensore di temperatura, infatti quando la batteria va a ramengo si scalda moltissimo, cosi che appena inizia a rovinarsi si ferma il processo.
A questo punto scopriamo che non sappiamo, con poche lire caricare le NI-CD.
Insomma abbiamo la certezza matematica che un aspirabriciole da 50.000
non puo' che silurare le batterie in poche ricariche. Ovviamente se costasse
150.000 la gente non lo comprerebbe "tanto funziona uguale".

L' ideale sarebbe che l' utente informasse il caricabatteria della capacita'
della batteria.
Infilandola nel caricabatteria informato , utilizzzando un C.B. a corrente
costante, magari ad impulsi, messo sotto timer si otterrebbero meraviglie!
Sappiamo l' energia che dobbiamo infilarci, sappiamo tutto!

Purtroppo ho visto una serie di telecamere equipaggiate con un CB siffatto...

la capacita' era per la batteria scarica (quindi per la carica con la stessa capacita' della batt) Quindi bastava immetterla da scarica per trovarsela perfetta:
un disastro Spesso l' utente - scimmia toglieva la batteria dal cb e la reimmetteva 2 o 3 volte di seguito perche' "se si accende vuol dire che e' ancora scarica" o anche "perche' domani vado al lago e voglio che sia BEN carica!".

L' utente quindi non puo' purtroppo informare il CB, non ne legge le istruzioni nulla si puo' pretendere da lui.

La soluzione piu' elegante al problema e' il sistema DELTA-V In pratica questo circuito fa affidamento al fatto che la batteria ni-cd quando e' carica innalza di circa 6mV il valore della sua tensione.
Per ben sfruttare questa caratteristica occorrono circuitazioni raffinate, non basta leggere il superamento del valore, ma ben si il superamento di qualche mV rispetto al precedente comportamento.

Questo e' il loro vantaggio, il non dover nulla chiedere all' utente bruto.

Gli svantaggi sono 2:

1) quando la batteria e' vecchia la curva di carica non e' piu' molto lineare, spesso il sistema cade in falsi allarmi di fine carica.
Ricordo che il CB deve "leggere " una fluttuazione di 0,05 V per una batteria da 6 V, una lettura piu' grossolana comporterebbe il rischio di tardare troppo a spegnere la carica, o non fermarla affatto.

2) Alcuni furbi lasciano le batterie nel cassetto lunghissimi periodi
senza mai caricarle, o in alternativa, le scaricano e le lasciano scariche
un 2 o 4 settimane. Queste batterie nei caricabatterie D-V vengono
considerate cariche perche' presentano una tensione in salita
Per poter caricare queste batterie basta caricarle un po' con qualsiasi
altro CB un po' meno intelligente, ripartono di slancio !

Questi caricabatterie, ormai diffusissimi, hanno fatto nascere ancora di piu'
i riti satanici. Per il primo problema le batterie vecchie delle telecamere le carico tranquillamente con un CB a I costante e grande swing di V con un funzionamento del 50% rispetto al nominale: unico difetto l' autoscarica nell' ordine delle 2 settimane. Per i D-V queste batterie sono out!

il rito vorrebbe reintrodurle nel CB dopo un corto!

Per il secondo problema... anche in questo caso sono fiorite leggende:
"Non avevo mai provato, ma buttare x buttare.... carico un eletrolitico da 4700 micro-Farad a 15 volt e poi lo scarico ai capi della batteria. Al primo tentativo ho sentito come un rumore, quando parte il lampo di un flash della macchina"
Bastava caricarla un po'... con un cb "normale" dotato di un buon swing di V E' ripartita semplicemente perche' (pur moooolto brutalmente) e' stata
caricata un po'.
Pensate che un altro consiglia di collegarle ad alimentatore 12V:
se il caricabatteria non brucia, se non e' grosso (se collego il mio 50A faccio la fine di gatto Silvestro con un petardo), ovviamente si carica quel po' che basta.

Cosa e' il voltage depression?
il Calo di tensione (Voltage depression): e' un effetto che si manifesta semplicemente per aver sovracaricato le batterie; ovvero per averle caricate troppo a lungo, o averle ricaricate completamente quando in realta' non erano totalmente scariche.
Avviene anche per esagerate correnti di ricarica, o caricate in condizioni particolari (es molto calde).
il calo di tensione avviene in un tempo qualsiasi dell'utilizzo, a seconda di quanto e' stata sovracaricata le batterie; detto in altro modo, piu' sovracarichi la batteria, e piu' l'effetto si manifesta presto; sovracaricando di poco la batteria, l'effetto si manifesta solo negli ultimi istanti di utilizzo della batteria stessa...

|\_________________________ 1.25V
| \ \ \ \ \ \ Il calo di tensione puo'
| \____\____\____\___\ \ presentarsi in qualunque
| 1.08V \ \ momento...
| \_\____
|_______________________________________
|

il perche' avviene cio' e' da ricercarsi, probabilmente, nella struttura cristallina dei metalli presenti, soprattutto del cadmio.
Lo stato del materiale assunto offre una maggior resistenza al passaggio di
elettroni, e quindi un calo di V (circa 200 mV) La cosa divertente e' che alcuni apparecchi (ad es. i cellulari) indicano al momento del VD(voltage depression) che la batterie e' scarica.
In realta' e' solo la tensione che si e' abbassata!
L' utente e' quindi indotto dal VD a caricare la batteria, cosa che peggiora la situazione, invece di portarla lentamente a scarica.
In genere con 2 o 3 cicli di carica/scarica si risolve il problema

Infine l' ultimo rito Woodo, la scarica.
Teniamo ben conto che spesso noi scarichiamo non un elemento ma bensi' un pacco, con tutte le sue celle in serie, uguali ma non identiche!
La scarica va fatta tenendo conto di questo:
Se una batteria si sovrascarica, e non lo notiamo perche' nel pacco, la siluriamo, se poi come consigliato da qualcuno, le scarichiamo con una lampadina (leggi a 0V) le siluriamo tutte.
Per la scarica sono (i sacri testi) tutti d' accordo nel ritenere che la scarica ad 1 V elemento sia sufficentemente semplice e precisa.

Insomma cosa bisogna fare per usare una batteria al meglio?
a) caricarla quando NON sia calda.
b) si stocca solo CARICA
c) se la sto tenendo stoccata da piu' di un mese (per le ni-mh) o piu' di
6 mesi (per le nicd) devo caricarla, meglio con un delta-V
d) si evita di scaricarla se non necessario, ogni scarica e' un ciclo in piu'
se l' ho usata solo un 10% non devo ne' caricarla ne' scaricarla.
e) non caricarla troppo lentamente, sotto C/20, o troppo velocemente, mai
in meno di 2 ore.
f) non aspettare troppo, una volta scarica, a caricarla.
g) non scaricare la batteria con una lampadina.
h) se fosse apparentemente morta, secondo i pareri del nostro CB D-V proviamo a caricarla un po' con un CB 's|upido', spesso rinsavisce.
i) non cortocicuitare MAI le celle.
l) leggere i manuali di distruzione dei CB, spesso riusciamo a capirne
l' approccio usato
n) non togliere e rimettere MAI la batteria nel CB.
m) comprare solo celle di buona qualita', spesso batterie economiche
vengono targate con valori DECISAMENTE superiori al contenuto
o) ricordarsi che LA CHIAVE DI VOLTA per far durare una batteria Ni-Cd e'...
la CARICA!

spero che dopo questo diminuiscano i riti satanici imposti alle povere
e bistrattate batterie ricaricabili.
bye

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