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Come ricaricare le batterie..... perchè tante teorie?
Ecco qualche mio consiglio!


Prima di iniziare a parlare di batterie è meglio chiarire alcuni termini!
Sentirete spesso parlare di Vita Media della batteria, rappresenta il numero di cicli di ricarica massimo prima che la batteria perda un x% di capacità nominale, da non confondere con lo stand by massimo di ogni ricarica.
Sentirete parlare di Capacità Nominale, ovvero quanti milliampere è in grado di fornire in un ora di utilizzo. Una batteria con capacità di 900 mAh (milliampere/ora) è capace di far scorrere una corrente di 900 mA per un'ora garantendo la corretta tensione nominale (esempio: 3,4 Volt). E' evidente che un carico di 300 mA consentirà il mantenimento della tensione nominale per 3 ore!
(900 mAh : 300 mA = 3 h).

Sottolineati questi punti... addentriamoci nel problema....

La prima cosa da fare è scordarsi alcune delle teorie in voga su questo tema... un esempio?
Ricarica la batteria per almeno 14 - 18 ore!
Al termine della ricarica stacca il caricabatteria dal cellulare e poi ricollegalo per altre 14 ore!
Utilizza un caricabatteria lento anzichè quello originale in dotazione, più veloce!
E potrei continuare.......
Queste teorie sono obsolete e servono quando ci troviamo di fronte a batterie di bassa qualità.... in questi casi una "strapazzata" iniziale le da vigore ma presto evidenzierà i suoi limiti! Famosi sono gli spegnimenti con 2 tacche.... tanto per dirne una!

La ricarica della batteria rappresenta uno dei momenti più importanti.... i progettisti prestano particolare attenzione a questa fase in quanto sono consapevoli che la corretta ottimizzazione di questa fase può conferire maggiore performance al cellulare.
Del resto sarebbe assurdo investire in tecnologie capaci di rendere il cello meno avido di corrente e poi non prestare attenzione alla ricerca del miglior modo di ricaricare la batteria e quindi al miglior modo di fruttarla.

Test estivi del 1998. E' evidente che ogni modello di cellulare è equipaggiato con una batteria in relazione al target di destinazione, quindi ogni batteria avrà un determinato costo ed una determinata vita media. In genere cellulari di fascia bassa, dal costo competitivo, sono equipaggiati di batterie meno pregiate spesso tecnologicamente superate e particolarmente sensibili all'effetto memoria. Cellulari di fascia affari hanno batterie agli ioni di litio o polimeri di litio più performanti capaci di grandi autonomie.

In alcuni casi è possibile sostituire la batteria originale, di tipo verde, con una agli ioni di litio, in questo caso otteniamo una riduzione della pesantezza del cellulare e maggiore autonomia. Questa nuova batteria non sarà caricata come quella precedente, si utilizzerà un modo diverso pur mantenendo lo stesso caricabatteria! Come è possibile?!?!

Per ottimizzare i cicli di ricarica è necessario far capire al cellulare che tipo di batteria viene utilizzata, per questo motivo ogni batteria in commercio è equipaggiata, (al suo interno), di un chip identificativo.
Quando colleghiamo caricabatteria e cellulare l'elettronica di controllo del cellulare riconosce il codice della batteria, saprà quindi come caricarla!

Come caricarla? Certamente... oggi le batterie non si caricano più con una semplice corrente costante. Si utilizza una tecnica collaudata che prevede di fornire corrente alla batteria per un determinato tempo delta T (esempio 0,5 secondi), per poi interromperla per 3 secondi, per poi ricollegarla per altri 0,5 secondi ecc. ecc!

Proviamo a fare un esempio concreto utilizzando la batteria del Nokia 6210!

Predisposto per la ricarica il circuito interno del cellulare verificherà il livello di carica della batteria, definendo una serie di step di carica che è funzione di una serie di parametri di controllo previsti per la carica!
Avremo un impulso di corrente largo 2 secondi ed una pausa di 3. In questi 2 secondi il caricabatteria fornirà corrente alla batteria, il ciclo verrà ripetuto sino a quando non saranno raggiunti i vari step di carica.
Per una batteria da 900 mAh avremo il superamento di 5 step di carica: 181, 362, 543, 724, 905 l'ultimo da 1086 non sarà raggiunto! Ricordo che ogni step di carica può essere caratterizzato da modalità diverse di ricarica, ovvero diversità fra ciclo attivo e passivo!
Appena l'indicatore dello step di carica diventerà 905 il cellulare modificherà il tipo di carica, vedi ultima fase.Cicli attivi e passivi! Avremo un impulso di corrente largo 2 secondi, (ciclo attivo) ed una pausa di 5 leggermente più larga, (ciclo passivo).

Terminata la carica, nessuna tacca scorre, (saremo sui 982), partirà la carica di mantenimento con un ciclo di lavoro ancor più dilatato. Avremo un impulso di corrente largo 0,5 secondi ed una pausa di 8 secondi. Una prolungata esposizione a questa condizione porterà ad un incremento molto molto lento, insomma passeremo da 982 a 983 a 984 molto lentamente! Una batteria da 900 mAh completerà la carica intorno ai 982, circa un 8,5% in più della capacità nominale.

La distanza fra un impulso ed il successivo, la larghezza dell'impulso, la corrente fornita dal caricabatteria, sono parametri definiti dal cellulare a seconda delle caratteristiche della batteria che naturalmente deve essere riconosciuta grazie al chip interno.
Questo permette alcune volte di poter utilizzare lo stesso caricabatteria, per cellulari diversi, purchè sia capace di fornire la corrente richiesta!

Bisogna però prestare molta attenzione quando ci troviamo con un caricabatteria rapido nella confezione originale e desideriamo ricaricare il cellulare con un caricabatteria lento. In questo caso molti notano un aumento dell'autonomia e pensano di fare la cosa giusta. Come abbiamo visto nell'esempio appena esposto, la ricarica è fatta di vari step, in genere non diciamo eresie se sosteniamo che potremmo suddividerli in 4 fasi. L'inizio, la fase centrale che comprende enne step, la fase di pre mantenimento, (ultima fase) e la fase finale di mantenimento.
Queste ultime due fasi rappresentano un buon 25%, (dato indicativo), del totale ciclo di ricarica. Utilizzare un caricabatteria lento, esempio una ricarica da 4 ore anzichè 2, vuol dire sottoporre la batteria ad un ciclo di ricarica fatto di 2 fasi, le ultime due, che durano il doppio! Questo non è bene!

Ho parlato precedentemente di 5 step di carica: 181, 362, 543, 724, 905.
Appena l'indicatore dello step di carica diventerà 905 il cellulare modificherà il tipo di carica. Avremo un impulso di corrente largo 2 secondi, (ciclo attivo) ed una pausa di 5 leggermente più larga, (ciclo passivo).
Se staccassimo il caricabatteria ora.... vedremmo il nostro cellulare con il 100% delle tacche. Avremmo però una perdita intorno al 17% ed una rapida caduta della tacca che indica il 100%. Dovremmo poi aggiungere un secondo 8,5% perso a causa dell'ultimo step di mantenimento che non è partito.
E' opinione diffusa, in certi ambienti, che lo step a rischio sia il penultimo mentre l'ultimo, (quello di mantenimento) non desta grandi preoccupazioni.
In ragione di questa teoria si pensa che sia errato passare da un caricabatteria veloce ad uno lento per non raddoppiare il penultimo step di carica.
La soluzione è quella di utilizzare sempre il caricabatteria rapido, caricheremo la batteria in 2 ore anzichè 4, ma.... opteremo per lasciare sottocarica il nostro cello per un tempo maggiore.

Mi chiederete... quanto tempo?

Visto che il ciclo attivo, della larghezza di 2 secondi, diventa di 0.5 secondi (4 volte più stretto), potremmo lasciare tranquillamente il nostro cello per altre 4 o più ore...... per un totale di 6 o più ore ed ESSERE CERTI di ottenere le performance decantate con l'utilizzo della carica lenta.
Insomma il gioco consiste nel tenere stretto il penultimo ciclo di ricarica (con la carica rapida) ed allargare l'ultimo (con il mantenimento della carica per un tempo aggiuntivo)!

I produttori di batterie al litio adottano quindi procedure di ricarca rigorose ed equipaggiano le loro batterie con chip di controllo per salvaguardare la batteria stessa. Chi ha la possibilità di monitorare i livelli di tensione sa che non leggerà mai una tensione superiore a 4,1 Volt.
Questo limite è imposto dal produttore in quanto la soglia critica delle celle è di 4,2 Volt con tolleranza di +/- 0,05%. Il superamento di questa soglia produce un abbassamento della vita media della batteria, ovvero diminuzione drastica dei cicli di ricarica. Il superamento dei 4,3 Volt provoca l'innesco di processi chimici dannosi. Sull'anodo si depositano placche di litio ed il catodo comincia ad ossidarsi, perde stabilità e libera ossigeno. In questo caso assistiamo ad un aumento della temperatura e della pressione interna.

Il chip interno assolve a molti compiti:

  • blocca il limite massimo a 4,3 Volt, circa 0,10 Volt più alto della soglia di tensione del caricabatteria.
  • disconnette la batteria se raggiunge una temperatura di circa 90 gradi.
  • blocca la corrente di carica, tramite un interruttore meccanico, se la pressione supera certi limiti.
Ecco quindi il miglior modo di caricare una batteria agli ioni o polimeri di litio.

  1. Eseguite la prima carica sino a quando non smettono di scorrere le tacche di indicazione carica sul display.
  2. Non aspettate che il cellulare vi segnali "Batteria Scarica", appena vedete sparire la seconda tacca, partendo dal basso, procedete alla ricarica! Questo perchè le batterie nuove soffrono un po' della carica con batteria completamente scarica!
    NOTA: Nei cellulari di ultima generazione e soprattutto negli smartphone la scala della batteria non è lineare, la tacca più alta dura molto le altre scendono più rapidamente. In questo caso ricaricate appena vedete sul display 3 tacche.
  3. Per i primi 5 - 10 cicli di ricarica rispettate quanto sopra esposto, poi procedete tranquillamente. Ora la batteria è meno vulnerabile quindi è in grado di sopportare le cariche con partenza da batteria completamente scarica oppure le over cariche tipiche delle ricariche notturne (7 - 8 ore). Insomma.... non avete compromesso la vita media della batteria!
  4. Il cellulare può essere ricaricato da acceso! Abituatevi a ricaricarlo da spento se non avete esigenze di reperibilità!
  5. Non utilizzate mai dispositivi scaricabatteria! La batteria va scaricata con l'uso del cellulare, al limite potete smanettare un po' e sfruttare l'illuminazione del display per scaricare più velocemente l'ultima tacca.
    La batteria ha un circuito di sicurezza che impedisce il passaggio di corrente se la batteria è sotto 2,50 Volt. A questa tensione, più circuiti rendono la batteria inservibile e una ricarica su un caricatore regolare non è possibile. Se lo scaricabatteria non è ben progettato potrebbe portare la batteria sotto questa soglia.
  6. Il punto 5. va ripetuto una volta ogni 2 mesi se utilizzate batterie verdi in modo da ridurre l'eventuale effetto memoria accumulato! Questa operazione non è necessaria per le batterie agli ioni o polimeri di litio!

Sposate questi consigli anche quando comperate batterie non originali, non badate alle indicazioni scritte dietro la confezione riguardanti le modalità di ricarica! Prima dell'acquisto fate un po' di conti per scegliere la giusta capacità della nuova batteria.

NOTA: L'effetto memoria è un fenomeno che non consente di sfruttare completamente la capacità della batteria. Una semplice batteria da 600 mAh potrebbe subire un processo di carica quando non è completamente scarica, esempio... ha ancora una capacità residua di 100 mAh. La ricarica porterà al raggiungimento della capacità nominale di 600 mAh ma questa diventerà scarica dopo aver fornito solo 500 mAh! (differenza fra Capacità Nominale e Capacità Residua).