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https://www.baronerosso.it/modellismo_articoli/show/585/cenni-sulle-batterie-ricaricabili.html
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Cenni sulle batterie Ricaricabili
Una piccola introduzione sulle batterie Ricaricabili usate nel campo del modellismo
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Vorrei spendere 2 parole per chi si avvicina all'aeromodellismo elettrico, in particolare sulle batterie che compongono il pacco principale visto che noto spesso un po' di confusione tra i principianti a riguardo. Notate bene che questo scritto non ha alcuna pretesa di essere esaustivo, anzi, vuole essere solo un'introduzione a questo complesso argomento. Inoltre preciso che molto di quello che sto per descrivere l'ho appreso qui in questo forum e navigando per la rete oltre che accumulando una certa esperienza con i miei modelli. Le batterie vengono divise a seconda della tecnologia con cui sono prodotte, le più diffuse e quelle che maggiormente ci interessano nel nostro hobby sono le NiCd, NiMh e LiPo. Le celle sono caratterizzate da 3 parametri fondamentali: tensione nominale (in V)Dell'ultima grandezza si sente parlare un po' meno, ciò non toglie che anche questo dato è fondamentale nella scelta delle celle che formeranno il pacco del nostro modello. Dalla resistenza interna dipendono le caratteristiche di scarica della batteria, più è bassa, minore sarà l'abbassamento di tensione durante la scarica e minore sarà il surriscaldamento e lo spreco di energia. Le NiCd, nonostante siano ormai le più anziane (e collaudate) del gruppetto, hanno dalla loro i valori migliori di resistenza interna, garanzia di ottime tensioni di scarica e buona robustezza e sono quelle resistono ai nostri strapazzi per un numero maggiore di cicli. In linea di massima le NiMh hanno il pregio di avere una capacità più elevata a parità di peso e dimensioni al prezzo di una peggiore Ri. Capita spesso di sentir dire che un regolatore non funzioni perché quando viene data tutta manetta questo taglia bruscamente l'alimentazione al motore. Nella stragrande maggioranza dei casi il problema non risiede nel regolatore (che anzi funziona a dovere) ma nelle batterie. Queste hanno il vizio di "sedersi" (calare di tensione) quando la scarica richiesta è eccessiva. Molto probabilmente sono state usate celle con Ri troppo elevata in relazione alla corrente richiesta. Un tipico caso è quello in cui vengano usate batterie al NiMh del formato AA (stilo) o AAA (mini stilo) con altissima capacità. Bene, queste celle sono perfette per il nostro radiocomando o per la macchina fotografica o per la videocamera ma sono inadatte ad alimentare i nostri motori assetati di ampere. |
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Le NiCd e le NiMh sono caratterizzate da un'elevata autoscarica. Ciò significa che una volta caricate perdono capacità (e tensione) molto rapidamente. L'ideale utilizzo di queste celle consiste nel metterle sul modello subito dopo la loro carica, quando queste sono ancora calde e possono esprimere al massimo il loro potenziale. Se normalmente caricate le celle a casa o peggio il giorno prima e poi vi recate al campo, provate ad utilizzarle immediatamente dopo la fine della fase di carica, vi renderete conto dell'obbiettivo miglioramento delle prestazioni. Le celle al Nichel possono essere ricaricate lentamente o velocemente. Per approfondire l'argomento vi rimando ad un altro articolo presente nel sito: Le batterie ricaricabili. Qui riepilogo rapidamente i concetti. La carica lenta è tale quando avviene ad 1/10C o a 2/10C (1/10C significa una corrente pari ad un decimo della capacità della batteria quindi per una cella da 1000mAh sarà 100mA o 0,1A) e può essere effettuata a tempo ovvero secondo questa nota e semplicissima equazione: Tempo di ricarica in ore = (mAh della batteria : mA forniti dal caricabatt.) * 1,4Quindi una cella da 1000mAh caricata a 100mA impiegherà 14h per caricarsi completamente (assunto che la cella fosse completamente scarica). Il termine 1,4 tiene conto delle dispersioni di energia durante la carica. La carica veloce è invece un processo più complicato che viene effettuato tramite caricabatterie specifici detti anche a "delta peak", vedi Delta Peak La carica veloce può essere utilizzata nella maggior parte dei casi a patto che le celle siano progettate per questo scopo, è buona norma però ciclare (ovvero effettuare una serie di cicli carica/scarica) a 1/10C le celle ogni tanto in modo da tenerle in perfetta efficienza e scongiurare il fantomatico "effetto memoria" che attanaglia i nostri pacchi. Inoltre aspettate che si raffreddino bene prima di ricominciare a caricarle altrimenti i vostri pacchi avranno vita molto breve. Un altro termine ricorrente quando si parla della manutenzione delle batterie è il cosiddetto "bilanciamento" del pacco. Questo processo consiste nel portare tutte le celle che lo compongono ad una stessa tensione in modo da ottenere la massima omogeneità di prestazioni. Questa pratica è molto importante nelle celle al litio e consiste nel caricare singolarmente cella per cella in modo da equilibrarle tutte alla tensione di circa 4,2 volt l'una (tensione di fine carica). È importante effettuare questa operazione per svezzare i pacchi LiPo e praticarla occasionalmente per riportare tutte le celle allo stesso livello. Non farlo significa rischiare di ottenere degli squilibri tra esse che potrebbero portarle al prematuro deterioramento. Anche per le Nichel esiste la possibilità di bilanciare il pacco ma questa operazione viene svolta in maniera opposta ovvero è necessario portare a 0 la tensione delle celle una ad una e poi caricarle come di consueto. Attenzione però. In primo luogo il bilanciamento (o equalizzazione) di un pacco NiCd o NiMh non è assolutamente indispensabile, tutt'al più viene fatto da chi partecipa a competizioni in cui si punta a spremere qualsiasi misero watt che le celle possano fornire oppure come ultimo tentativo per cercare di recuperare un pacco deteriorato dal cattivo utilizzo. In secondo luogo, scaricare queste celle al di sotto di una tensione di 0,8v per elemento quando sono connesse in serie significa rischiare di danneggiare irrimediabilmente il pacco per inversione di polarità. Se dovete scaricare un pacco batteria fatelo con un CB adatto o monitorando costantemente la tensione o ancora costruendovi un semplice circuito che interrompa la scarica al di sotto di una certa tensione dipendente dal numero degli elementi connessi in serie. |
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Tra le NiCd e le NiMh esiste la dicitura "cella selezionata" (matched). Queste sono celle che hanno subito un processo di selezione che normalmente consiste in una serie di scariche a correnti molto elevate. Quindi vengono prese quelle con caratteristiche simili e vendute separatamente. Le celle che hanno evidenziato prestazioni migliori di solito costano molto di più delle altre. Anche in questo caso, a meno che non vogliate fare competizione (ma in questo caso state leggendo cose che già ben sapete) non mi sembra il caso di spendere cifre folli in pacchi batteria. Se proprio siete in vena di grandi acquisti prendete delle buone LiPo, almeno peseranno molto meno. La carica delle celle al litio è completamente diversa e consiste in due fasi, la prima a corrente costante, la seconda a tensione costante. In pratica la batteria viene caricata prima mantenendo la corrente impostata tramite il CB fino a quando la tensione non raggiunge il valore di 4,2v per elemento. A questo punto la corrente viene ridotta lentamente fino a zero. Ricordatevi che una LiPo non deve mai superare la tensione di 4,20-4,25v pena rigonfiamento o anche elevato pericolo di incendio della cella (con tutte le nefaste conseguenze). Se il vostro CB da i numeri o vi accorgete di aver impostato un numero sbagliato di celle in serie bloccate immediatamente la carica. Le celle al litio, come non devono superare la tensione di 4,2v circa, altrettanto non devono scendere al di sotto dei 2,8v circa per elemento. Scendere oltre, anche se lo si sta facendo cella per cella, porta alla miserabile ed incondizionata morte della cella. La tecnologia al litio oltre ad offrire una densità di energia (watt/ora in relazione al peso della cella) enormemente superiore di quella al Nichel, permette la ricarica delle celle in qualsiasi momento purchè queste abbiano avuto il tempo di raffreddarsi. D'altra parte rimangono le celle più costose e le più delicate (oltre che pericolose) che personalmente sento di sconsigliare ai principianti. Per ulteriori approfondimenti sull'argomento LiPO vi rimando all'articolo redatto dal Barone Rosso: Le celle al Litio |
| Aggiungo una semplice tabella che riepiloga le celle più comunqmente usate ed un loro approssimativo range di utilizzo. L'elenco comprende solo elementi al Nichel in quanto non è possibile elencare tutte le celle al litio utilizzate vista la loro notevolissima proliferazione. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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In ultimo vi vorrei ricordare che l'uso che ne facciamo delle nostre batterie va considerato "sperimentale". Con questo intendo dire che non esistono regole infallibili per il loro utilizzo. Vi capiterà di sentire di prassi molto strane (ad esempio lo zapping) o metodi di carica particolari, be' sappiate che queste persone non sono impazzite, semplicemente mettono in pratica sperimentando alcune tecniche particolari che dovrebbero (condizionale d'obbligo) permettere prestazioni migliori delle celle. Quello che posso consigliarvi è di evitare strane sperimentazioni con le nostre preziose compagne di volo a meno che non abbiate acquisito una discreta esperienza e sappiate esattamente cosa andate a fare, come lo state facendo e perché. Vi saluto e spero di non avervi annoiato troppo, Hannibal alias Lorenzo |
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