Domanda sulla ricarica delle batterie

[Dearis]

Salve a tutti!! Qualche settimana fa mi sono fatto un caricabatterie portatile fai da te ricaricabile con 4 pile beghelli. Un utente sul forum mi spiegò un paio di cose riguardo la ricarica di queste ultime e, anche se il dispositivo funziona, vorrei capire per bene questo processo con qualche domandina dato che sto pensando ad un progetto leggermente più ambizioso. Allora:

Se io prendo una stilo AA ricaricabile da 1.2V, prendo una sorgente da 1.2V e applico sulla batteria, ipoteteticamente scarica, una tensione ove i due poli coincidono (+ con + e - con -), creando un circolo di corrente inverso, questa si ricarica?

[g.schgor]

Una pila è un generatore di tensione con una "resistenza interna".
La sua erogazione di corrente dipende dal carico, ma la tensione
diminuisce in funzione di questa corrente.
Man mano che la pila si "scarica", aumenta la resistenza interna,
accentuando l'abbassamento di tensione.
Se la pila è di tipo ricaricabile, si può applicare una sorgente
di tensione che la ricarichi.
E' però evidente che per questa ricarica ci vuole una tensione
leggermente superiore a quella effettiva della pila (ma non troppo
perché la corrente di carica non salga oltre un certo limite).
E' questa la differenza fra un caricabatterie ed un alimentatore:
nel primo viene in qualche modo limitata la corrente di carica (seguendo per così dire
la tensione effettiva della pila), nel secondo la tensione rimane costante,
indipendentemente da quella della pila (quindi può danneggiarla per troppa corrente
e pure non caricarla del tutto).

[Dearis]

Quindi se ho una pila ricaricabile di 1.2V che è scarica, ho un generatore da 1.5V, se collego il + del generatore con il + della pila, e la stessa cosa con i morsetti negativi, la pila si carica?

[g.schgor]

No. Per quanto detto, applicare 1.5V ad una pila da 1.2
significa far passare un'eccessiva corrente di carica.
Nemmeno mettendo in serie una resistenza (ad es. di 10 Ohm)
si risolve il problema, perché la massima tensione di carica
non dovrebbe superare 1.35V.

Sprecando energia, si dovrebbero prevedere, oltre alla resistenza.
due diodi in serie, messi in parallelo alla pila da caricare (in modo
che la loro caduta di tensione uguagli la tensione della pila)

[Dearis]

Ora vi spiego il mio problema...
Come ho detto all'inzio avevo costruito un piccolo caricabatterie portatile per il mio S2. Ho messo quattro pile ricaricabili beghelli da 1.2V in serie come in figura, in modo da avere all'uscita circa 4.8V

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Ho utilizzato un vecchio caricabatterie con uscita a 5V per fare il caricabatterie del caricabatterie (scusate il gioco di parole) mettendo all'uscita una USB maschio. Ho utilizzato il dispositivo per la prima volta ed ha funzionato perfettamente, ho caricato due telefoni misurando infine una tensione di uscita di 4.1V, ho deciso quindi di metterlo sotto carico un paio d'ore. Quella sera la tensione in uscita era nuovamente 5.2V (così mi misurava il tester) e ho pensato che il dispositivo funzionasse bene. Dopo un paio di cicli sembra inutile. L'ho messo a caricare e la tensione non saliva più di 5.08V, lo collegavo al cellulare e questo anzichè ricaricarsi sembrava durare leggermente di più.
Ho pensato che il caricabatterie a muro non funzionasse più, ho preso quindi l'estremità e l'ho collegata ad un'altra USB maschio, ho collegato il dispositivo al PC e l'ho lasciato caricare. L'ho preso e la tensione in uscita era 5.12V, ho collegato il telefono ed è passato dall'1% di carica al 2% poi stop, ha ripreso a scaricarsi in maniera più lenta (tanto che restava acceso anche con livello di batteria pari a 0%) e poi si è spento. Ora il mio dilemma riguardo la carica delle batterie si fa sempre più duro, ma queste come si ricaricano? Io ho applicato una tensione di 5V identica a quella delle batterie in modo che la corrente fluisse dal PC agli accumulatori ma niente, non si caricano più!! Mi potete spiegare in maniera fisica cosa devo fare ad una batteria per ricaricarla? Dov'è che sbaglio?? Grazie!!

[g.schgor]

Mi sembra che tu non abbia letto le spiegazioni date post precedenti.

[Dearis]

Si che le ho lette ma non capisco quale possa essere il problema.

[FedericoSibona]

Per caricare quelle 4 batterie in serie hai bisogno di una tensione di 5,60/5,65V ed una corrente limitata a 0,1C ossia un decimo della capacità delle batterie (è scritta sulle batterie stesse). In tali condizioni, se le batterie sono completamente scariche (e con una tensione, per 4 in serie, di 4,1V lo sono) saranno necessarie 13/15h per una carica completa.
Con quelle tensioni e correnti di carica, se dimentichi le batterie sotto carica per poche ore in più, non succede niente di grave.
Sarebbe comunque meglio usare un temporizzatore che scolleghi il caricabatteria in caso di dimenticanza per evitare di rovinare le batterie.
In alternativa potresti, a seconda di che batterie hai, guardare su internet i caricabatterie per Ni-MH (ad esempio sul sito della stessa Beghelli), ma con quelli dovresti, per caricarle, estrarre le batterie dal tuo case.

Esistono caricabatterie Ni-MH molto più sofisticati per cariche veloci e/o per rilevare la raggiunta massima carica, ma, per un uso amatoriale, il gioco forse non vale la candela (sono cari da acquistare e/o complessi da costruire per chi abbia conoscenze limitate)

PS: se la carica avviene a temperature sensibilmente diverse da 15/25°C, le tensioni e correnti di carica sopra dette potrebbero variare sensibilmente (da verificare sui datasheet delle batterie).

[Dearis]

Quindi, riepilogando il tutto, potrebbe essere che essendo "limitati" i miei metodi di ricarica ci voglia molto più tempo per riportare il dispositivo a regime e quindi in una situazione tale da poter essere utilizzato?

[FedericoSibona]

Se non applichi alle batterie in carica tensione e corrente sufficienti le batterie non si caricheranno (neanche lasciandole in carica per giorni) e se applicherai tensioni/correnti esuberanti correrai il rischio di mettere fuori uso le batterie.
Se vuoi fare esperimenti, tieni sotto controllo la temperatura delle batterie in carica e qualora superasse i 40/50°C, sospendi la carica



ERRATA CORRIGE al messaggio [8]: la tensione di carica può essere 5,6/6,0V.