Batterie ricaricabili

Caratteristiche

La batteria ricaricabile è chiamata anche accumulatore di carica elettrica e consiste in una cellula elettrochimica in grado di accumulare energia se sottoposta ad un’adeguata tensione elettrica. La prima batteria ricaricabile a tutti gli effetti è stata quella al piombo acido, ideata nel 1859 dal fisico Gaston Planté: si tratta, in particolare, delle comuni batterie utilizzate per le automobili.

Da quel momento sono state create diverse batterie ricaricabili e molte altre, ancora oggi, sono in via di sperimentazione. Le batterie ricaricabili in commercio, in particolare, si distinguono principalmente in base ai prodotti chimici contenuti, oltre che per il formato. Ogni tipologia di batteria ricaricabile è adatta e utilizzata per un particolare scopo.

L’uso delle batterie ricaricabili comporta numerosi vantaggi soprattutto dal punto di vista ecologico ed economico. Esse, infatti, sono ecologiche perché consentono all’utente di utilizzare la stessa pila molte volte dopo averla acquistata senza doverla gettare via come per le pile tradizionali: usandole più volte, quindi, si riduce la quantità di pile da smaltire.

Nonostante abbiano un costo superiore rispetto alle batterie tradizionali, inoltre, le batterie ricaricabili sono economiche perché se ricaricate e conservate adeguatamente durano nel tempo. Questo tipo di batterie sono utilizzate soprattutto per l’accensione e il funzionamento di diversi dispositivi elettrici o ibridi: pc e consolle di giochi portatili, automobili, telefonini e lettori MP3, radiosveglie, fotocamere e videocamere digitali, torce elettriche, e tantissimi altri oggetti d’uso comune.

In moltissimi casi le batterie ricaricabili sono utilizzate anche come veri e propri accumulatori di energia elettrica: ne sono un esempio gli accumulatori collegati ai pannelli solari che durante il giorno accumulano l’energia solare in eccesso, per poi renderla disponibile di notte, quando l’energia naturale del sole non è più disponibile.

Negli uffici e sui luoghi di lavoro, poi, adeguati gruppi di continuità forniti di batterie ricaricabili assicurano l’apporto costante di energia elettrica ai dispositivi che non possono restare senza.

Tipologie comuni di batterie ricaricabili

Tra le tipologie comuni di batterie ricaricabili ci sono:

• Accumulatore al litio-ferro-fosfato: si tratta, in particolare, di una batteria ricaricabile ideata nel 1996 da John Goodenough e dal suo gruppo di ricerca presso l’Università del Texas. Questo tipo di batteria utilizza gli ioni di litio per catturare e immagazzinare l’energia elettrica ed è impiegata oggi soprattutto nella fabbricazione delle automobili ibride. Nell’ambito dei trasporti, inoltre, la batteria al litio-ferro-fosfato è utilizzata anche nelle biciclette con pedalata assistita, nei veicoli elettrici per le guardie di sicurezza e nei motorini elettrici.
• Batteria al litio: ha un costo più elevato rispetto alle tradizionali batterie ricaricabili. Anche questo tipo di batteria ricaricabile è stata ideata dal gruppo di ricercatori universitari con a capo il prof. John Goodenough ed è stata commercializzata per la prima volta dalla Sony intorno al 1991. Oggi le batterie al litio sono utilizzate soprattutto in ambito tecnologico come alimentatori per telefoni cellulari e PC portatili di ultima generazione. Una variante di questo tipo di batteria è quella al litio ione-polimero: molto potente e leggera, è utilizzata per alimentare la maggior parte dei dispositivi elettronici moderni, anche se ha una vita leggermente più breve rispetto a quella della comune batteria al litio.
• Batteria al nichel-cadmio: si tratta di un tipo di batteria ricaricabile molto usata in passato in ambito domestico ma che negli ultimi anni è stata sostituita dalle batterie ricaricabili al litio. Una direttiva CEE, infatti, ne ha vietato l’uso a partire dal 1 luglio del 2006 a causa dei suoi componenti chimici, estremamente dannosi per l’ambiente se non adeguatamente smaltiti.
• Batterie al nichel-metallo idruro: sono un’evoluzione delle precedenti batterie e sono ampiamente utilizzate in ambito domestico. In questo tipo di batterie ricaricabili, infatti, è stato eliminato il cadmio, il principale metallo inquinante che le rendeva troppo inquinanti. Esse sono tutt’oggi utilizzate per i telefonini cordless e alcuni altri dispositivi portatili, come cellulari e videocamere digitali. Le sue piccole dimensioni la rendono estremamente leggera e potente.

Effetto memoria e decharger

Le batterie ricaricabili tradizionali, soprattutto quelle al nichel-cadmio (non più utilizzate) e quelle al nichel-metallo idruro sono soggette ad una sorta di effetto memoria. Ciò significa che se sono sottoposte a ricarica prima che la loro carica sia completamente esaurita, questo tipo di batterie tendono a ricaricare soltanto la quantità di energia scaricata. Per esempio, se una batteria al nichel-metallo idruro è sottoposta a ricarica dopo essere stata utilizzata al 70%, il restante 30% della batterie non è ricaricato ed è reso inutilizzabile.

Se nelle batterie al nichel-cadmio l’effetto memoria era in relazione alla crescita delle dimensioni dei cristalli di cadmio, nelle batterie al nichel-metallo idruro esso dipende da un cambiamento nella struttura cristallina dell’idrossido di nichel che, nella sua nuova forma ha un potenziale di elettrodo minore rispetto alla forma originaria e per questo tende a ridurre le capacità di carica della batteria.

Continuando a caricare la batteria nonostante essa non sia stata prima scaricata completamente, si avrà una diminuzione sempre maggiore della sua capacità di carica e, di conseguenza, una diminuzione della sua efficienza. Tale effetto, chiamato anche lazy battery, può essere evitato se si effettua uno scaricamento e una ricarica completa della batteria almeno una volta ogni due o tre settimane.

Per essere sicuri di aver scaricato completamente la batteria ricaricabile è possibile utilizzare un decharger, un particolare dispositivo elettronico che consente di eliminare la tensione residua che si accumula nelle batterie, senza tuttavia scendere al di sotto della soglia limite che, se superata, renderebbe impossibile effettuare altre ricariche.

I decharger sono utilizzati spesso soprattutto dagli appassionati di modellismo e possono essere acquistati, a costi medio – alti, presso i comuni negozi di elettronica o modellismo. Il semplice meccanismo alla base del loro funzionamento e i pochi materiali per la sua realizzazione, comunque, lo rendono facilmente realizzabile a casa da parte di tutti coloro che sono ferrati in elettronica. Le batterie al litio, comunque, non sono subiscono alcun effetto memoria.

Accessori: il caricabatterie

Per caricare le batterie ricaricabili si utilizzano normali caricabatterie che, talvolta, sono integrati negli stessi dispositivi elettronici: è il caso, per esempio, della batteria del PC portatile o di quella del telefonino.

I caricabatterie esterni, invece, sono più indicati per ricaricare le batterie di altri oggetti d’uso comune privi di caricabatterie integrato. Spesso i caricabatterie sono dotati di scomparti appositi destinati ad accogliere batterie con diversi formati.

Esistono diversi tipi di caricabatterie:

• A induzione: sfrutta l’induzione elettromagnetica per caricare le batterie ricaricabili; è spesso integrato negli spazzolini elettrici e altri dispositivi simili; assicura un’elevata sicurezza e rende quasi nullo il rischio di scosse elettriche.
• A luce solare: si tratta, generalmente, di caricabatterie portatili che sfruttano esclusivamente l’energia solare per ricaricare le batterie. Alcuni caricabatterie di questo tipo sono forniti anche di piccole turbine eoliche portatili.
• Caricabatterie usb: particolare tipo di caricabatterie che consente di utilizzare l’energia del PC per ricaricare diversi dispositivi portatili, soprattutto, lettori MP3 e telefonini cellulari.

Oltre ai precedenti, esistono numerose altre tipologie di caricabatterie. Ogni tipologia, in particolare, si differenzia in base alla tecnologia utilizzata per la sua realizzazione e al tipo di energia e di batterie al quale è destinato.

Alcuni modelli sono dotati anche di timer integrato che interrompe l’afflusso di energia elettrica all’interno della batteria in carica, in modo da evitare il rischio di sovraccarichi. Esistono, poi, caricabatterie veloci o lenti: i primi assicurano una carica rapida della batteria e spesso sono dotati anche di particolari ventole che mantengono sotto controllo la temperatura dell’intero dispositivo.

I caricabatterie lenti, invece, caricano lentamente le batterie anche se, a volte, c’è il rischio di sovraccarichi e danneggiamenti delle batterie inserite. Tale problema, tuttavia, si evita utilizzando il trickle, il più lento tra i caricabatterie: esso, infatti, è in grado di caricare le batterie molto lentamente e, anche se si lasciano le batterie al suo interno per molto tempo, non si rischiano sovraccarichi.

Consigli utili

Le batterie ricaricabili funzionano a lungo se utilizzate con attenzione e tenendo conto di alcuni consigli. Uno dei più importanti è evitare di dimenticare le batterie nel caricabatterie con la presa inserita: se sottoposte ad una carica eccessiva, infatti, le batterie ricaricabili possono subire sovraccarichi o essere danneggiate.

È importante, inoltre, porre attenzione all’effetto memoria delle batterie al nichel-metallo idruro (NiMH): almeno una o due volte al mese (ogni trenta ricariche circa) bisogna scaricarle e ricaricarle completamente per evitare che la loro efficacia si riduca nel tempo. Se si utilizzano dispositivi elettronici particolari, come le fotocamere o le videocamere digitali, è importante scegliere le batterie ricaricabili più adatte: in genere, le informazioni relative alle batterie da utilizzare sono contenute nei manuali d’uso degli stessi dispositivi.

Evitate, in ogni caso, di utilizzare le batterie alcaline perché si scaricano troppo velocemente e non sono in grado di sostenere il consumo di energia del dispositivo. Quando non si utilizzano gli oggetti elettronici per un periodo di tempo abbastanza lungo è consigliabile togliere le pile dal dispositivo e conservarle in un luogo fresco e asciutto (oppure utilizzarle per alimentare altri dispositivi d’uso comune).

Le batterie al litio non sono soggette all’effetto memoria e quindi possono essere caricate e scaricate secondo necessità. Anche questo tipo di batterie ricaricabili, però, possono subire cali di efficienza dovuti, però, principalmente al calore. In tal caso, quindi, quando si carica la batteria del PC portatile o una qualunque altra batteria al litio è importante assicurarsi che esse siano poste in un luogo abbastanza fresco e, in ogni caso, lontano da fonti di calore.

Per questo motivo è consigliabile anche rimuovere la batteria dal portatile quando lo si utilizza con il cavo dell’alimentatore inserito. Molti consigliano anche di inserire la batteria non utilizzata nel frigorifero per conservare la carica e mantenerla efficiente: non so quanto sia utile questo metodo, ma è consigliabile controllare che, prima di utilizzarle nuovamente, le batterie siano completamente asciutte e a temperatura ambiente.

Migliori marche

Le aziende produttrici di batterie ricaricabili sono davvero numerose oggi. Tra le principali:

• Beghelli: si tratta di un’azienda italiana fondata nel 1982 e leader nel mercato dell’illuminazione e dei dispositivi per la sicurezza domestica. Il sito web dell’azienda (http://www.beghelli.it) offre un’ampia panoramica dei prodotti in vendita tra i quali spiccano anche numerose batterie ricaricabili ( NiMH e al litio in diversi formati) e relativi caricabatterie.
• Energizer: questa nota azienda ha dedicato un sito web apposito ai propri modelli di batterie ricaricabili. Il sito, in particolare, è raggiungibile all’indirizzo web: http://www.energizerrecharge.eu/it/. Al suo interno è possibile ottenere numerose informazioni sulla gamma di batterie ricaricabili e caricabatterie disponibili, le novità aziendali e le numerose potenzialità offerte da questo tipo di batterie.
• Duracell: come dimenticare il simpatico coniglietto rosa della Duracell? Sul sito web dell’azienda (http://www.duracelldirect.it/) è proprio lui ad accoglierci e a mostrarci la vasta gamma di batterie ricaricabili disponibili. Sono presenti, in particolare, batterie di diversi formati accompagnate da relative schede tecniche e con indicati i costi. Sul sito è dedicata un’apposita sezione anche agli accessori: caricabatterie, tester e alimentatori.
• Panasonic: si tratta di un’azienda giapponese specializzata nella produzione di dispositivi elettronici. Sul sito web dell’azienda (http://www.panasonic.it/) è possibile osservare la vasta gamma di batterie ricaricabili disponibili, presenti in diversi formati e adatti agli oggetti d’uso comune.
• Varta: quest’azienda è una delle principali produttrici di batterie ricaricabili per automobili. Sul sito web (http://www.vartaitalia.com/) tuttavia, è possibile avere una panoramica generale dei numerosi altri prodotti venduti, come le micro batterie (adatte per notebook, cellulari e altri dispositivi portatili), e le comuni batterie ricaricabili in stick utilizzabili per ogni tipo di dispositivo elettronico.
• GP Batteries: si tratta di un’azienda abbastanza giovane presente sul mercato internazionale da circa dieci anni. È specializzata nella produzione e nella vendita dei diversi tipi di batterie ricaricabili adatte principalmente per i dispositivi portatili. Cliccando nella sezione “prodotti” sul sito web aziendale (http://www.gpbatteries.it/) è possibile visualizzare la vasta gamma di pile ricaricabili disponibili.