Le modalità di ricarica di una batteria da svapo

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Il principiante ha comprato la sua prima box.
Scaricata la batteria comprata con l’apparato, cosa farne?


Ricarica tramite USB
Tutte le box in monobatteria (escludendo quelle in legno, o artigianali dove cablare una porta USB è complesso) sono dotate di presa USB che tramite la linea di alimentazione può ricaricare la batteria che alimenta la box.
Molto meno le multibatteria visto che ricaricare più batterie contemporaneamente bilanciandone la ricarica e testandone singolarmente il voltaggio è cosa complessa che richiede circuiti di controllo complessi (se vogliono essere sicuri ed efficienti), che gravano pesantemente sui costi di produzione e sugli ingombri di quelli apparati, motivo per cui spesso certi produttori (decidono di non implementare questo tipo di ricarica su battery box a due o più batterie e, se è vero che la ricarica in charger esterno è SEMPRE più sicura ed efficiente rispetto ad una ricarica USB, su questo tipo di box è praticamente un obbligo.
Comunque, la ricarica USB. Mentre le prime box erano dotati di charging board (circuiti di controllo) molto approssimativi e facilmente predisposti ad andare fuori uso (alcuni anche a prendere fuoco), ora le box non cloni di produttori imprecisati (le box con “una certa dignità”) sono dotate di prese USB utilizzabili per la ricarica delle batterie con buona efficienza e sicurezza.
Lavorano con lo standard di alimentazione USB ovvero ammettono tensioni in entrata di 0.5 o 1.0 ampere (sconsigliabile l’uso di ricaricabatterie per tablet o apparati “proprietari” che su quel tipo di attacco transitino tensioni superiori, fino a 2 ampere o altro) e tipicamente (vedo i datasheet di Evolv per i suoi DNA e di Yihi, gli unici pubblicati per questo tipo di board) non vanno a fornire alla batteria più di 450/500 milliampere per ricaricarla, motivo per cui è inutile fornire tensioni superiori che, se va bene, vengono filtrate e limitate dal circuito, se va male lo mettono fuori uso.
Non sono il massimo dell’efficienza, visto che (senza testare la capacità di assorbimento, cioè in maniera un po” grezza”) forniscono energia a tensione fissa alla batteria e a 4.2 volt staccano l’alimentazione dopo un periodo temporizzato (non facendo il ciclo a carica lenta o “di compensazione” che è quello che satura la batteria garantendone il 100% di carica possibile), motivo per cui la stessa batteria ricaricata internamente tramite USB o tramite charger esterno dura fino (in certi casi) a un 20/30% di carica utilizzabile in meno e non sono nemmeno molto stabilizzate nella ricarica, ovvero “buttano dentro” la tensione che ricevono, senza intervenire.
Motivo per cui è consigliabile utilizzare la ricarica tramite presa elettrica di rete (io utilizzo comodamente il charger del mio cellulare come alimentatore, quando serve) evitando alimentazione non stabilizzate che eroghino discontinuamente, alimentando in maniera inefficiente la batteria e sforzandone la chimica riducendone la “vita efficiente” in cicli di ricariche (come le prese USB dei PC portatili o tramite adattatore la presa accendisigari della macchina).


Charger esterni “passivi”.

I charger esterni “passivi” sono quelli che sono dotati solo del led “rosso” ovvero in ricarica o “verde” ovvero ricarica ultimata.

Tecnicamente sono identici alla ricarica USB ovvero erogano un amperaggio settato fino al raggiungimento dei 4.2 di carica completa, senza modulare la scarica e senza fare la “compensazione” lenta alla fine e sostanzialmente hanno lo stesso suo funzionamento (non prevedendo nella maggior parte dei casi algoritmi o controlli particolari durante la ricarica).
Avendo cura di evitare “cineserie” di produzione ignota, quelli “meno modesti” come gli Efest Soda o i Nitecore serie I hanno in più alcune funzioni:
-un circuito interno che stabilizza la tensione erogata alle batterie, proteggendole da sbalzi e potenziali sovraccarichi
-un termostato interno di sicurezza che, in caso si surriscaldamento eccessivo del charger (batteria inefficiente o sovraccarico) dovrebbe sospendere l’alimentazione
-alcuni, la possibilità di selezionare tensioni in ricarica di 0.5 o 1 ampere: la 0.5 ampere ha tempi di ricarica lunghi (per una 18650 fino a 5 ore) ma è meno impattante per la chimica delle batterie garantendo un maggior numero di cicli efficienti di ricarica, la 1.0 è lievemente più “affaticante” ma dimezza i tempi di ricarica, il consiglio è di fare un ciclo da 0.5 ampere ogni tanto se si usano sempre ricariche da 1.0 ampere (anche se ricaricare sempre da 0.5 è meglio).
Non più efficienti ma più sicuri e meno “pesanti” per l’elettronica della box che rischia meno facilmente di andare fuori uso per surriscaldamenti o sovraccarichi in alimentazione.


Caricabatteria “digitali” (c.d. “intelligent charger”)

Il caricabatteria attivo è sicuramente (e oltre ogni ragionevole dubbio) la forma di ricarica migliore possibile, per sicurezza, efficienza e “economia”.
In aggiunta alle performance del charger passivo un buon charger “attivo” (Efest, xTar o Nitecore) testa “in corsa” la capacità di assorbimento della tensione della batteria adeguando la “fornitura elettrica” per poter garantire una ricarica efficiente senza forzarne troppo la chimica (riducendone i numeri di cicli di ricarica efficiente) e garantisce una migliore ricarica perché, tipicamente, parte con la ricarica in corrente continua a 0.5 o 1 ampere (2 per le batterie 18650 l’Efest Luc o sull’ xTar VPC) a “spron battuto” (modulandola comunque), riducendola via via che la batteria si ricarica e con un ciclo in corrente variabile (il Nitecore D2 che conosco bene) fino a soli 250 milliampere di carica, per saturare la batteria.
Questo è il motivo per cui una batteria ricaricata in charger esterno fornisce carica efficiente per tempi molto più prolungati (nell'uso immediato) e nel tempo ha una maggiore durata efficiente della batteria (in cicli di ricarica) visto che la batteria verrà meno “stressata” in ricarica.

Consiglio: sia in charger passivo che attivo conviene sempre lasciare la batteria raffreddare anche se il led indica piena carica perché una batteria calda sta ancora assorbendo energia, una batteria fredda è completamente e stabilmente carica e ha smesso di assorbire energia.
Altre funzioni interessanti, oltre alla possibiltà (il Nitecore no) di commutare la tensione (e quindi la velocità) in ricarica, una funzione di “Zero charge” o ricarica “Low” utile quando le batterie sono molto vecchie (sarebbe meglio sostituirle!) o soprattutto quando si è esagerato svapando con un big battery meccanico portando le batterie sotto il voltaggio minimo oltre il quale le stesse non sono più ricaricabili in maniera efficiente.
Con questa funzione (testata più volte) le batterie vengono ricaricate a 0.25 o 0.3 ampere e vengono (seppure con tempi di ricarica fino a 8 ore) “resuscitate” tornando pienamente efficienti.
Altra cosa, charger come gli xTar o i Nitecore sono dotati di protezioni così complete (surriscaldamento della batteria e/o del circuito del charger) e test/algoritmi di ricarica così precisi da renderli totalmente sicuri anche nell’uso notturno e/o non controllato (ci ricarico tranquillamente le batterie col charger sul comodino).


Come ricaricare le batterie?

Se uno è alla prima box in monobatteria, può andare bene la ricarica tramite USB in attesa di capire “cosa si vuol fare da grandi”.
Se uno ha più battery box e allora le turna nell'uso oppure ha box in doppia batteria, a questo punto il charger esterno diventa un obbligo.
Altra cosa, è obbligatorio per chi cambia vari tipi di batteria a seconda dell’uso (la Samsung 30Q con l’Expromizer, la VTC4 Sony per drippare “violento” o una Samsung 25R per andare a fare la spesa) ricaricare sempre le batterie appena sostituite visto che, perdendo comunque carica anche se inutilizzate nel tempo, riporre e dimenticarsi per tempi prolungati una batteria scaricata ce la farà trovare neutralizzata e difficile da “recuperare” in ricarica mentre ricordandosi di metterla in charger avendo la box libera da ricariche prima di riporla è una sicurezza per ritrovarla efficiente in futuro.
Attivo o passivo? I charger passivi sono lievemente più compatti e più robusti (mancando di display LCD rispetto agli attivi) e sono più adatti ad essere maltrattati (stipati in valigia per andare in ferie o dimenticati in un cassetto “per emergenza” al lavoro) ma sono più adatti come sparring charger, come caricabatteria di riserva e di emergenza che per uso principale.
I charger attivi sono più costosi (tra passivi e attivi di produttori dignitosi e di qualità accettabile la differenza è di una decina di euro, poco più poco meno) ma il prezzo viene ripagato nettamente in sicurezza e in durata di batterie (e conseguente risparmio nella sostituzione): personalmente, svapando mediamente sempre più di 20 ml al giorno con apparati sub Ohm e con consumi medi di 5 batterie ogni due giorni, dopo 6 mesi di uso il charger digitale si è ripagato da solo, considerando l’aver ancora le batterie utilizzabili ed efficienti.

Note: le batterie 18650 di qualità adeguata (quelle originali di produttori noti, non le “cinesate” da 99 centesimi o dai nomi e colori improponibili) reggono tranquillamente ricariche da 3 ampere > vsito, il mio netBook Asus eeePC901 quando gli aprii il battery pack divenuto inefficiente era equipaggiato di due batterie Samsung 18650 azzurre, rating di ricarica che non me lo ha mai messo fuori uso.

Nel selezionare il rating di ricarica occorre però tenere presente che:


  • Le ricariche più sono veloci (sopra gli 1 ampere per le batterie 18650 o 2 ampere per le 26650) più sono imprecise e incomplete (una Sony VTC6 nuova ed efficiente ricaricata a 2 ampere a fine carica -> 4,2 volt rimossa e reinserita immediatamente nel charger a 1 ampere segnalava anche se non usata un voltaggio di carica di 4,17 volt
  • Le ricariche più sono fatte a rating di amperaggio alto più “affaticano” gli accumulatori che compongono le batterie, portandoli ad una obsolescenza più veloce
  • Come già detto, una ricarica lenta rigenera e “rinfresca” gli accumulatori e se fatta ogni tanti restituisce reattività a batterie non più nuove ma non ancora fuori uso.
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