Batterie IONI - LITIO - Tecniche di carica

Introduzione

La crescente richiesta di energia per applicazioni portabili ha portato alla costruzione di batterie di grande capacità e ridotte dimensioni. Le batterie ad ioni di litio sono le batterie che più vanno incontro a queste richieste. Parallelamente al loro sviluppo e diffusione e' nata l'esigenza di definire cicli di carica e di costruire caricatori sicuri per queste batterie garantendo fattori come velocità, sicurezza e l'allungamento della vita della batteria stessa.
Informazioni più’ dettagliate sulla natura delle batterie e sulla loro costituzione possono essere recuperati dal seguente tutorial.

Batteria ioni litio

Nel grafico seguente sono indicate le diverse regioni di funzionamento o di stato della batteria in funzione della tensione misurabile ai suoi capi. L'intervallo operativo e' compreso tra i 2.8V e i 4.2V. Al disopra di questo intervallo si può arrivare alla distruzione della batteria per decomposizione chimica o alta temperatura mentre al  di sotto dell'intervallo operativo si cade nella regione di apertura della batteria grazie ai circuiti di protezione fino ad arrivare alla totale degradazione.

Fig. 1 -  Stato delle batteria in funzione alla tensione

Nomenclature e definizioni

Ci sono alcune sigle e termini con cui si e' soliti definire alcune caratteristiche delle batterie.Una caratteristica principale della batteria e' la capacita C espressa in milliampere per ora (mAh). Per capacita C si intende la quantità di carica che la batteria può fornire / ricevere o ovvero la corrente ( mA) per ora (h). Batterie più grandi hanno maggiore capacità  di Ampere per ora (Ah). Tipicamente la capacita utilizzata e' pari ad 1/5 C. Per esempio da una batteria con C di 1000 mAh si possono prelevare 1000/5 = 200 mA per 5 ore. Se da questa si vuole prelevare una corrente di 1000mA non si arriverebbe ad un ora. Questo e' dovuto alle non efficienze che si evidenziano durante la scarica. In genere con C si esprime la capacita espressa in mA.