Caricabatterie e batterie

[IanSolo]

Vediamo di dare un po' di chiarimenti cercando di renderli adatti a chi non "mastica" elettricita' (perdonino gli altri per la troppo semplice spiegazione e magari intervengano a correggere le imperfezioni).

Un modo per capire bene di quanto si parla e' farne un "paragone idraulico" ovvero immaginando gli elettoni come molecole d'acqua, i fili come tubi e le batterie come serbatoi.
In questa accezione la corrente (gli Ampere) e' del tutto simile alla portata istantanea in un tubo ovvero alla quantita' di acqua che sta' fluendo in quel momento: piu' acqua passa e piu' alta e' la portata e, ovviamente, piu' il tubo e' grosso piu' facilmente si riesce a far passare piu' acqua se necessita farlo.
Estendendo la logica precedente se per un certo numero di ore raccogliamo in un serbatoio (elettricamente la batteria) l'acqua che passa nel tubo ne avremo accumulato un certo volume proporzionale alla portata (in termini elettrici gli "A") per le ore trascorse ("h") che letto nel linguaggio elettrico sono gli "Ah" (AmpereOra) accumulati.
Un tubo di maggiore sezione fa' passare l'acqua piu' facilmente perche' oppone meno "resistenza" di uno di piu' piccola sezione, analogamente un cavo elettrico piu' grosso permettera' il passaggio di piu' Ampere rispetto ad un cavo piu' sottile, anche in questo caso si parla di "resistenza" (che viene indicata in "Ohm") ed e' ovvio che piu' e' lungo il tubo o il cavo e maggiore sara' la resistenza opposta al passaggio dell'acqua o corrente secondo il caso.

Una batteria si ricarica semplicemente applicando una corrente ("A") per un certo tempo ("h") per immettervi una certa energia ("Ah") che non dovra' superare un certo valore corrispondente alla capacita' totale della batteria (analogamente ad un serbatoio che non si puo' riempire per piu' del suo volume).
Per non danneggiare la batteria la corrente immessa (in "A") per il miglior risultato in termini di vita dovra' essere, in termini numerici, circa pari ad un decimo della sua capacita' nominale (in "Ah") ovvero deve essere una corrente in Ampere tale che la ricaricherebbe in circa 10 ore qualora fosse completamente scarica. E' ovvio che se solo parzialmente scarica il tempo sara' proporzionalmente minore.
Correnti piu' basse non danneggiano ne' danno vantaggio, semplicemente allungano il tempo di ricarica.
Correnti piu' alte tendono a ridurre la vita della batteria ma sono accettabili valori anche doppi di quanto detto con riduzioni minori del 10% della vita attesa e, se necessario, saltuarie brevi ricariche a correnti anche fino a 4 volte sono tollerate a patto di non produrre eccessivo riscaldamento.

Veniamo ora ai problemi che possono nascere dal porre in parallelo batterie di diversa eta' o di diversa fattura (intendendo diversa tecnologia costruttiva anche se semplicemente di diverso produttore visto che i processi produttivi adottati non sono necessariamente identici).
Il problema piu' importante nasce dalla diversa "resistenza interna" che batterie diverse (per eta' o per costruzione) possono avere. In pratica una batteria ha un certo limite nella sua capacita' di far scorrere la corrente (sia in carica che in scarica) a causa di diversi fattori fra cui i principali sono:
- La sezione dei suoi conduttori interni
che puo' variare in sezione cosi' come la dimensione delle piastre
- Il tipo di elettrolita usato
che puo' variare in concentrazione
- La composizione degli elettrodi
che possono essere addizionati di vari elementi per ottenere caratteristiche particolari
- Lo stato della superficie degli elettrodi
che puo' essere alterata prevalentemente dall'eta' o da scorretti cicli di ricarica (cariche poco frequenti che portano a tensione troppo bassa, cariche troppo rapide o a tensione troppo alta)

Ponendo in parallelo due batterie in stato fisico diverso normalmente non si osservano problemi a breve termine in quanto banalmente dopo pochi istanti le tensioni si equilibrano e tutto sembra normale fatto salvo il solo (raro) caso in cui una delle batterie sia in condizioni veramente pessime con un'autoscarica elevata e porti quindi le altre a scaricarsi a loro volta fornendole l'energia persa. Il problema vero nasce invece durante i successivi cicli di impiego quando utilizzando il banco sara' la batteria in migliori condizioni che avendo minore "resistenza interna" fornira' in prevalenza la corrente richiesta, viceversa sara' di nuovo la stessa ad assorbire in prevalenza la corrente di ricarica, il risultato sara' che:

LA BATTERIA IN MIGLIORI CONDIZIONI SARA' SOTTOPOSTA A CICLI DI CARICA/SCARICA PIU' PROFONDI DI QUELLA IN PEGGIORI CONDIZIONI E TENDERA' QUINDI AD INVECCHIARE PIU' RAPIDAMENTE FINO A PORTARSI ALLO STATO DELLA PEGGIORE.
Avremo quindi sprecato velocemente il vantaggio di avere una batteria nuova.


E' questo il fenomeno piu' rilevante che porta a sconsigliare il parallelo fra batterie di diversa eta' o di diversa fattura mentre quasi trascurabili sono i problemi quando si pongono in parallelo batterie di diversa capacita' purche' della stessa eta' e stessa fattura (produttore e tecnologia).
E' chiaro pero' che porre una batteria nuova in parallelo ad una di identica fattura che sia piuttosto recente e ben conservata non porta necessariamente al "disastro" ma e' semplicemente una pratica che puo' non garantire un buon risultato.