Le nostre sigarette elettroniche e kit box utilizzano questo tipo di batterie, ormai diffuse in molti apparecchi di uso quotidiano, come smart phone, tablet e computer portatili.

Queste batterie offrono diversi vantaggi:

  • elevata capacità in rapporto al volume e al peso;
  • assenza dell’effetto memoria;
  • basso tasso di auto-scarica (circa 1% al mese);
  • versatilità, possono assumere qualunque forma.

Ma anche svantaggi:

  • degradano col tempo anche se non vengono utilizzate;
  • si usurano rapidamente se esposte al calore;
  • sono meno resistenti ai maltrattamenti;
  • si danneggiano se la tensione di carica supera il livello di soglia;
  • degradano rapidamente se lasciate scariche.

I due pericoli maggiori sono rappresentati dalla carica scorretta (eccessiva o con tensione troppo alta) e dalla scarica totale.

Le batterie al litio devono essere caricate con caricabatteria progettati appositamente per questa tecnologia, che prevengono il raggiungimento di tensioni critiche e che interrompono automaticamente quando il processo di carica è completato.

In realtà, alcuni dispositivi, utilizzano un semplice alimentatore che fornisce una tensione costante, mentre il caricabatteria vero e proprio sta dentro al dispositivo stesso.  E’ questo il caso della maggior parte degli smartphone e di tutti quegli apparecchi, sigarette elettroniche comprese, che si caricano tramite un semplice cavo USB.  Le batterie semplici, come ad esempio le classiche eGO o le  18650, per la carica necessitano di un caricabatteria vero e proprio, ma internamente sono dotate di un circuito di protezione che previene la scarica completa, la carica eccessiva e blocca l’erogazione di corrente quando la temperatura sale troppo.

Riguardo al rischio di scarica completa, come già detto il compito viene assolto da una protezione incorporata nella batteria stessa, quando sul nostro dispositivo leggiamo che la batteria è completamente scarica, significa che il livello di tensione è sceso sotto un livello di guardia che fa intervenire il circuito di protezione, il quale blocca l’erogazione per prevenire la scarica completa.

Riporre la batteria

Quando la batteria è scarica, la cosa più sbagliata da fare è riporla e lasciarla scarica per un lungo periodo.  A causa dell’auto-scarica, seppur limitata, la tensione potrebbe scendere sotto la soglia critica e la batteria passerebbe velocemente a miglior vita.  In questi casi il degrado è rapido e irreversibile, non c’è altro da fare che sostituire la batteria.

A differenza delle vecchie batterie (NiCd e NiMh), le batterie al litio non hanno effetto memoria, e ben si prestano ad essere ricaricate spesso, anche se non sono completamente scariche, non c’è alcuna controindicazione a farlo, ed anzi è questo il modo normale di usarle.  Inoltre avendo un’auto-scarica trascurabile, non è necessario un mantenitore di carica quando sono riposte, anzi è bene evitarlo.  Dovendo lasciare le batterie ferme per molto tempo, l’ideale è caricarle solo fino al 70-80% e riporle lontano da fonti di calore e umidità.

Efest 18650 e 26650

Batterie ad alta corrente

Esistono diverse varianti di batterie al litio, se il nostro dispositivo ha la batteria incorporata e non sostituibile, il problema della scelta non si pone, di solito questi apparecchi hanno una batteria adeguata e di buona qualità, che durano a lungo se correttamente utilizzate.  Molti dispositivi con batteria sostituibile, usano il formato 18650 (18 mm di diametro x 65 mm di lunghezza), esistono anche altri formati ma quello che sto per dire li riguarda tutti; queste batterie sono costituite da un’unica cella con tensione nominale di 3,6 o 3,7 volt (una lieve differenza nella tensione nominale è irrilevante), tra quelle usate nelle sigarette elettroniche si distinguono quelle ad “elevata corrente”, utilizzate nei dispositivi ad alta potenza.

Queste batterie sono in grado di erogare correnti elevate per tempi relativamente lunghi, per contro rispetto a quelle normali, hanno una capacità inferiore (si scaricano prima) e vita più breve.  Non si può avere la botte piena e la moglie ubriaca, chi ama lo svapo ad alta potenza è bene che scelga batterie ad elevata corrente, preparandosi a cambiarle più spesso, viceversa per chi si trova meglio a potenze “normali”, utilizzare batterie ad elevata corrente è solo uno spreco che non porta reali vantaggi.

Litio polimero

Un’altra distinzione tra le batterie al litio e tra quelle agli ioni di litio (Li-Ion) e quelle al litio-polimero (LiPo o Li-Poly), queste ultime sono recenti ed hanno il vantaggio di una maggior resistenza in caso di danneggiamento, ed azzerano il rischio di infiammabilità dovuto perdite dell’elettrolita, come può invece avvenire con le Li-Ion dove una perdita può generare idrogeno, altamente infiammabile.  Per contro le batterie al litio-polimero possono avere una vita leggermente più breve, e sono soggette agli stessi rischi (esplosione) se caricate in modo scorretto o sottoposte a temperature molto elevate.

Caricabatterie

Nitecore UM20

Ne esistono di vari tipi ed è importante che siano specifici per batterie al litio, quelli per batteria di altro tipo (NiCd, NiMh, Pb) non vanno bene perchè hanno tensioni diverse e sono sprovvisti delle protezioni necessarie.

Il costo di questi apparecchi dipende in larga parte dalla potenza che sono in grado di erogare, una potenza elevata consente di caricare più velocemente batterie ad alta capacità e/o di caricare contemporaneamente diverse batterie.  In minor misura, il costo dipende anche dalla logica (più o meno sofisticata), che a parità di potenza permette di ridurre il tempo di carica.  In ogni caso, non è detto che un apparecchio economico non sia all’altezza, la scelta va valutata in base alle proprie esigenze.

Note:

Tensione nominale – In qualunque tipo di batteria viene indicata una tensione nominale, che corrisponde alla tensione media erogata dalla batteria nell’arco di utilizzo.  Nel caso delle batterie al litio questo il valore nominale è di 3,6 volt, mentre quello reale varia da 2,75 volt (batteria scarica) a 4,25 volt (completamente carica).

Smaltimento – Sebbene il litio sia considerato meno inquinante rispetto ad altri materiali, è bene non sottovalutare la sua pericolosità, per l’elevato rischio di incendio. Le batterie esauste devono essere smaltite presso gli appositi punti di raccolta, buona parte del materiale potrà essere riciclato, riducendo il rischio per l’ambiente.

Capacità – Misurata in mAh (milli-ampere/ora) indica la quantità di carica che la batteria puo contenere, più il valore è alto maggiore sarà la durata nell’utilizzo e minore sarà la frequenza con cui dovremo ricaricare la batteria.

Cicli di carica/scarica – Oltre che col tempo, le batterie al litio si usurano ad ogni utilizzo. Di solito i produttori garantiscono una vita di almeno 500 cicli di carica/scarica, si tratta di una stima prudente per un utilizzo medio, ma non è raro superare questo valore.  I cicli vanno intesi come “cicli completi”.  Ad esempio se una ricarica completa dura tre ore, ed effettuiamo una ricarica parziale di un’ora, dovremmo conteggiarla come “un terzo di ciclo”.

Vita media – Difficile da stimare perchè dipende dall’utilizzo, in generale una batteria al litio dura 4-5 anni, ma nel caso della sigaretta elettronica di solito dura meno perchè utilizzata in condizioni gravose (carico elevato e frequenti ricariche).


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