Batterie: tutto quello da sapere

Esistono due grandi famiglie di batterie: le Lipo e le NiMH/NiCd.
Le prime sono più recenti, con caratteristiche superiori alle precedenti, dal punto di vista di durata, potenza, peso/dimensioni, ecc.

NiMH/NiCd

Le batterie al nichel-cadmio sono le più vecchie, sono state quasi del tutto eliminate dal mercato. Caratteristiche:
-presentano un' auto-scarica >20% mensile se non utilizzate;
-contengono cadmio, un metallo pesante inquinante, vietato anche dalla comunità europea;
-pesano molto ma non immagazzinano grandi quantità di energia;
-soffrono dell'effetto memoria (se si utilizza la batteria al 60% e la si ricarica, dopo circa 2-3 volte il restante 40% di energia immagazzinabile viene "dimenticato" a favore del 60% sempre utilizzato. Questo fenomeno è dovuto ai cristalli di Cadmio, che invece di consumarsi per cedere energia rimango integri, talvolta fino a rendere inutilizzabile le batteria.)
-vita longeva, che si aggira attorno ai 1500 cicli carica/scarica correttamente eseguiti.
-tensione nominale cella 1,2V, limite 1V

Le più recenti nichel-metallo-idruro, invece, sono l'evoluzione delle precedenti NiCd. Caratteristiche:
-hanno un'auto-scarica >30% mensile, nella versione LSD (Low Self Discharge) <2% mensile;
-contengono più energia con minor peso;
-non sono inquinanti;
-soffrono di un'effetto memoria parziale (lazy battery=batteria pigra), in quanto può essere eliminato ciclando (caricare e scaricare) la batteria 2-3 volte
-hanno una vita di 200-300 cicli
-tensione nominale cella:1,2V, limite 1V



Lipo

Sono il non plus ultra delle batterie per il modellismo ad oggi:
-auto-scarica 10% mensile;
-assenza di effetto memoria;
-molta energia in poco peso;
-costo piuttosto elevato;
-pericolose se utilizzate impropriamente;
-tensione nominale cella:3,7V, limite min-max 3V-4,2V (tolleranza dell'1%)

Scelta della batteria

Per poter scegliere la batteria più adeguata è necessario porsi una domanda: "Dove utilizzerò la batteria?"
In questo caso la batteria verrà impiegata in un automodello 1:10.

Per prima cosa guardiamo la capacità della batteria, espressa in mha (milli-ampère/ora). Maggiore sarà questo numero maggiori saranno le prestazioni.IMPORTANTE: alcune volte il valore è espresso in Ampère, quindi effettuate la conversione 1A=1000mah
Altrettanto importante è il numero di celle che compongono il pacco batteria: 6celle NiMH significa 1,2V*6=7,2V ma 6celle Lipo significa 3,7V*6=22,2V, quindi non vuol dire per forza che ci devono essere 6 celle per un pacco batterie ma anche solo 2 nel caso delle Lipo 3,7V*2=7,4V.

Ovviamente la batteria deve essere adeguata all'uso che ne faremo, non tanto nel caso delle NiMH (al massimo si scaldano un po') ma per le Lipo. Queste batterie sono estremamente potenti ma anche molto delicate, quindi attenzione!!!

In questo campo compare anche un' altra unità di misura oltre ai mah e ai V: il C
Cos'è il C? Il C è la quantità nominale e massima di corrente che la batteria è in grado di erogare. Normalmente vengono indicati i C nominali, ma nelle specifiche si trovano anche quelli di picco (per, ad esempio, 10sec)
Perchè è importante conoscere i C, una volta che il voltaggio e l'amperaggio sono giusti ?

I C sono importanti perché, come già detto, rappresentano la corrente massima erogabile dalla batteria. Attraverso un calcolo è possibile determinare la corrente massima di una batteria (mah/1000)*C oppure A*C. È meglio non superare mai questo valore, pena il deterioramento della batteria (avrete un palloncino invece del bel vostro pacco batterie), infatti le Lipo si gonfiano con il rischi di esplodere quando sollecitate oltre la loro capacità.
Il valore che otterrete sarà espresso in Ampere e non sarà da superare. esempio:
ESC da 100A e batteria 1 7,4V 2300mah 30C/ batteria 2 7,4V 6900mah 90C

1: (2300mah/1000)*30C=2,3A*30C=69 A
2: (6900mah/1000)*90C=6,9A*90C=621 A

nel primo caso la batteria è al di sotto di 31 A, nel secondo siamo al di sopra di 521 A.
Quando siamo sotto la soglia la batteria si riscalda e si gonfia, riducendone anche la vita, in caso contrario la vita è notevolmente allungata perché non sussistono forti stress.

Le Lipo presentano anche indicazioni come, ad esempio, 2S1P, 2S3P, 6S1P ecc...
Questa dicitura indica gli "S", ossia i collegamenti in serie e i "P", i collegamenti in parallelo.
S: aumento della tensione. Es: 7,4V 2S1P 4000mah 30C il pacco batterie sarà formato da due celle, ognuna delle quali sarà da 3,7V 4000mah 30C
P:aumento C di scarica e amperaggi. Es. 7,4V 2S2P 4000mah 30c il pacco batterie sarà formato da due celle in serie e due in parallelo, quindi 4 in totale. Le celle in serie sono formate da due sub-celle che saranno da 2000mah e 15C 3,7V. Avremo quindi due celle in serie da 4000mah 30C 3,7V.
Non è semplice spiegarlo, ma dopo averlo compreso diventa una cosa automatica.Spero che gli schemi chiariscano...



L'importante è scegliere le batterie 2S (o più) ma 1P, perché le celle in parallelo non dispongono di cavo bilanciatore, quindi non è possibile determinare il loro voltaggio. Durante la carica le celle in parallelo dovrebbero auto bilanciarsi, ma ciò non è scontato.

Per terminare attenzione a non far prendere colpi o botte forti alle batterie, non ricaricare con i caricatori classici, ma con quelli con microprocessore, in grado di bilanciare le celle. Se il caricatore ne è sprovvisto comprarne uno esterno. Non ricaricare con i programmi per NiCd/NiMH, non ricaricare se la tensione è al di sotto di 3V per celle (limite di danneggiamento) o al di sopra di 4,20V(limite di rischio), non utilizzare con ESC sprovvisti di cut-off.

Spero che questa guida sia utile ,
Fabio.