verità nascoste sulle Batterie Li-Ion

[zio_mangrovia]

Noto molte opinioni contrastanti in merito la calibrazione e corretta ricarica di una batteria aglio ioni di Litio sia in caso di sostituzione nuova batteria che nella quotidianeità. 

Supponiamo di comprare una batteria nuova per uno smartphone (p.e. iPhone 5s) la cui carica è indicata dal dispositivo telefonico al 40%, le operazioni da fare sono le seguenti?

- calibrazione: carico fino al 100% e aspetto che si scarica completamente fino ad avere il cell spento, poi ripeto un altro ciclo di ricarica.

1. E' giusto il procedimento di calibrazione sopra descritto?
2. Nell'uso giornaliero invece quando è necessario ricaricare la batteria? Quando è al di sotto del 10%?
3. Qualcuno mi ha detto che in caso di batteria nuova va fatta lavorare in alto e cioè le prime volte ricaricata quando è intorno al 30-40%, cosa ne pensate?
4. Se si lascia il cell collegato all'alimentazione non credo ci siano problemi alla batteria quando raggiunge il 100% in quanto esisterà un circuito di controllo che la la isolerà, giusto?

 

Chiedo un parere agli esperti elettronici su queste verità spesso alterate dall'opinione pubblica.

 Grazie

[Darlington]

Guarda sulle batterie a quanto pare più che le motivazioni tecniche sembra che valgano la mitologia e le credenze popolari, infatti si sentono tante di quelle fesserie promulgate a mo' di dogma che metà basta.

 

A partire da quelli che "le litio non si rovinano quindi tanto vale caricarle ogni cinque minuti" , che poi son quelli che dopo sei mesi la batteria del cellulare non gli fa più di mezza giornata, arrivando a quelli che "assolutamente no caricare il cellulare di notte perché ci stanno gli spiriti maligni" , quelli che "MAI scaricare tutta la batteria!! MAI mettere via gli apparecchi con la batteria carica!! deve essere tassativamente al 52.8% sennò si rovina!", quelli che ciancicano che alla batteria gli fai bbbéne se gli fai tante cariche brevi, un altro no! Poche cariche lunghe, un altro ancora cariche solo nelle ore pari dei giorni dispari, altri ancora... vabbé.

 

Io ti dico come faccio io e come riesco a mantenere l'autonomia originale delle batterie anche dopo 4-5 anni: la ricarico quando è scarica o comunque quando è prossima a scaricarsi.

 

Che la carica avvenga di notte o di giorno, che stacchi il caricabatterie quando arriva al 100% o sei ore dopo, non cambia niente. 

 

Questione bilanciamento: non serve alla batteria, a quella non gliene frega niente, semmai serve al circuito di gestione interno per mostrarti una percentuale più realistica.

 

Dopo molte ricariche parziali senza mai una scarica completa, può accadere ad esempio che il telefono ti indichi il 4% di carica residua e si spenga poco dopo perché in realtà era già prossimo alla soglia di scarica totale ma lui non se ne accorgeva.

 

Tutto qua, quella di "farla lavorare in alto" è una delle tante scemenze che girano sul mondo delle batterie, vera perché me lo ha detto mio cugggino. Quella di non farla scendere sotto una certa percentuale è un'altra idiozia, ci pensa già il sistema di gestione a spegnere forzatamente l'apparecchio quando la tensione è troppo bassa e la batteria non può scendere oltre senza rovinarsi.

 

Molto più importante sapere che la batteria può supportare un numero finito di ricariche, non infinito, quindi che tu lo attacchi al 60% o al 20%, stai bruciando uno dei cicli di ricarica. Motivo per cui, appunto, non è una grande idea appenderlo di continuo al caricabatterie, a meno che tu non voglia trovarti tra meno di un anno con la batteria praticamente incapace di reggere fino a sera.

[zio_mangrovia]

12 hours ago, Darlington said:

Questione bilanciamento: non serve alla batteria, a quella non gliene frega niente, semmai serve al circuito di gestione interno per mostrarti una percentuale più realistica.

 

Che cosa si intende per bilanciamento? Questo aspetto non l'ho compreso.

 

 

Quote

Molto più importante sapere che la batteria può supportare un numero finito di ricariche, non infinito, quindi che tu lo attacchi al 60% o al 20%, stai bruciando uno dei cicli di ricarica. Motivo per cui, appunto, non è una grande idea appenderlo di continuo al caricabatterie, a meno che tu non voglia trovarti tra meno di un anno con la batteria praticamente incapace di reggere fino a sera.

 

Ma alla luce di ciò se carico il cell la sera prima di andare a letto con la batteria al 5% e lo lascio collegato tutta la notte, in teoria quanti di cicli di carica ho consumato?

In pratica direi uno, ma una volta arrivata la batteria a carica completa non si innesca un loop? Nel senso che il dispositivo consumerà, seppur in minima quantità dell'energia, ed il circuito di ricarica della batteria si innescherà e così per n volte fintanto non stacchi il carica batteria dalla corrente, quindi in questo caso ha senso affermare che i cicli di carica sono più di uno oppure è ininfluente come dicevi sopra (togli il carica batterie 6 ore dopo)?

 

[Livio Orsini]

10 minuti fa, zio_mangrovia scrisse:

Ma alla luce di ciò se carico il cell la sera prima di andare a letto con la batteria al 5% e lo lascio collegato tutta la notte, in teoria quanti di cicli di carica ho consumato?

 

Se il carica batteria è ben fatto hai eseguito un solo ciclo. Arrivato a termine carica fornirà solo la corrente per compensare l'autoscarica.

[zio_mangrovia]

1 minute ago, Livio Orsini said:

 

Se il carica batteria è ben fatto hai eseguito un solo ciclo. Arrivato a termine carica fornirà solo la corrente per compensare l'autoscarica.

Cioè che cosa significa per compensare l'autoscarica? Significa che la corrente del caricabatterie alimenterà direttamente il cell e la batteria sarà isolata?

[Darlington]

1 ora fa, zio_mangrovia scrisse:

Che cosa si intende per bilanciamento? Questo aspetto non l'ho compreso.

 

Il vero bilanciamento sulle litio non riguarda i cellulari, viene fatto sulle batterie composte da più di una cella ed è simile alla "equalization" che fanno i caricabatterie più avanzati sulle batterie al piombo, in altre parole quando la batteria è quasi completamente carica un circuito di gestione tramite delle prese intermedie provvede a livellare la tensione di ogni cella per compensare la differenza fisiologica di qualche millivolt tra una e l'altra. 

 

Sui cellulari è più corretto parlare di calibrazione e lo scopo è quello spiegato sopra.

 

In realtà una cosa simile accadeva anche con i telefoni anni '90, sia con batteria al litio sia senza: specie le prime cariche da nuovo, oppure quando si riprendeva il telefono lasciato fermo alcuni mesi, non era infrequente vedere l'indicatore della batteria scendere di una tacca dopo molte ore, e perdere tutte le tacche rimanenti nel giro di alcune decine di minuti.

 

Poi dopo un paio di cicli di ricarica si assestava e l'indicatore assumeva un comportamento più lineare. 

[one25]

Il caricabatterie non alimenta direttamente la batteria, ma un circuito che sa cosa scegliere come sorgente. Una volta caricata la batteria, il telefono si alimenterà dalla sorgente esterna, come fanno anche i computer portatili.

[Livio Orsini]

4 ore fa, zio_mangrovia scrisse:

Cioè che cosa significa per compensare l'autoscarica?

 

Qualsiasi batteria anche se non ha alcun carico da alimentare si scarica; questo fenomeno è detto autoscarica.

Le batterie al litio hanno una corrente di autoscarica molto bassa, ma comunque c'è

[zio_mangrovia]

5 hours ago, one25 said:

Il caricabatterie non alimenta direttamente la batteria, ma un circuito che sa cosa scegliere come sorgente. Una volta caricata la batteria, il telefono si alimenterà dalla sorgente esterna, come fanno anche i computer portatili.

Questo è davvero interessante! Non lo sapevo. Una volta caricata la batteria il dispositivo disconnetterà la batteria e si alimenterà "dalla rete elettrica". Quindi solo quando stacchi il caricabatterie inneschi la batteria.

 

Alla fine mi sembra dic capire che c'e' una stretta dipendenza anche dalla qualità del caricabatterie.

[zio_mangrovia]

6 hours ago, one25 said:

Il caricabatterie non alimenta direttamente la batteria, ma un circuito che sa cosa scegliere come sorgente. Una volta caricata la batteria, il telefono si alimenterà dalla sorgente esterna, come fanno anche i computer portatili.

Questo è davvero interessante! Non lo sapevo. Una volta caricata la batteria il dispositivo disconnetterà la batteria e si alimenterà "dalla rete elettrica", quindi solo quando stacchi il caricabatterie inneschi la batteria?

 

Alla fine mi sembra di capire che l'esecuzione del corretto ciclo di ricarica ha una stretta dipendenza anche dalla qualità del caricabatterie.

[Darlington]

2 ore fa, zio_mangrovia scrisse:

Alla fine mi sembra di capire che l'esecuzione del corretto ciclo di ricarica ha una stretta dipendenza anche dalla qualità del caricabatterie.

 

Non proprio visto che i moderni caricabatterie non sono altro che alimentatori in pratica visto che tutto il circuito di ricarica è nell'apparecchio. Diversa la cosa molti anni fa dove il caricabatterie aveva una parte del controllo carica direttamente a bordo e si collegava al cellulare con un connettore a 4 o anche più fili.

 

È anche vero che è meglio usare un alimentatore almeno decente, evitando i senza marca cinesi da 1€, corrente dichiarata 2A corrente reale 200mA.

[zio_mangrovia]

10 hours ago, Darlington said:

È anche vero che è meglio usare un alimentatore almeno decente, evitando i senza marca cinesi da 1€, corrente dichiarata 2A corrente reale 200mA.

 

Un'ultima curiosità per sfatare questi falsi miti, la corrente di ricarica della batteria dovrebbe seguire una regola ben precisa?

Mi spiego meglio l'alimentatore dovrebbe avere caratteristiche tali da fornire una corrente minima indicata nelle caratteristiche del dispositivo, cioè quella che assorbe durante il processo di ricarica. A volte si comprano alimentatori equivalenti in base alla tensione e corrente max erogata, mi chiedo se ci siano ulteriori accortezze.

Grazie a tutti per le spiegazioni assai esaustive. 

[Darlington]

La corrente di ricarica la decide il circuito di ricarica e non l'alimentatore.

 

Se l'alimentatore riesce a fornire solo 500mA il circuito si regola di conseguenza, c'è un sensing interno.

 

Ho fatto degli esperimenti con un alimentatore da banco e pure limitandolo a 10mA la ricarica proseguiva, ovvio in quelle condizioni non si poteva ricaricare veramente perché la poca corrente non bastava neanche ad alimentare il dispositivo, però veniva riconosciuto come in carica.

 

Se fornisce 1A idem. Se fornisce 10, 100, 1000A assorbirà il massimo che riesce ad assorbire, tipicamente 1A, qualche apparecchio 2A, e comunque dipende anche dalla qualità del cavo: se il cavo fa schifo, il circuito leggerà la relativa caduta di tensione come raggiunto limite dell'alimentatore e quindi preleverà una corrente inferiore.