Batterie ricaricabili: un ottimo affare, se si sa come usarle

I termini del discorso
Questo articolo è ovviamente indirizzato a chi non ha (ancora) una cultura elettrotecnica specifica.
Mi sembra opportuno quindi cominciare col chiarirci, in maniera molto semplice, riguardo ai termini che servono a parlare di batterie. Partirei da un modello idraulico che aiuta sempre.

Immaginiamo che l’acqua nell’impianto idrico di casa nostra arrivi da un serbatoio posto in cima a una torre (di quelli a fungo, come se ne vedono un po’ dappertutto sulle colline e montagne italiane). Immaginiamo che l’impianto sia molto semplice: un tubo scende dal serbatoio e alimenta l’unico rubinetto di casa. È chiaro che la pressione dell’acqua sarà tanto più alta quanto più in alto sarà posto il serbatoio; che la quantità di acqua che può uscire dal nostro rubinetto dipende dalla dimensione del serbatoio e da quanto è pieno; che la quantità di acqua che può uscire dal rubinetto in un secondo dipende dalla pressione, dal diametro dei tubi e da quanto apriamo il rubinetto, ma anche da quanta acqua c’è nel serbatoio: se sono solo pochi litri la pressione sarà più bassa perché ci sarà una massa minore di acqua nel serbatoio che spinge per uscire.

Cosa succede se costruiamo due serbatoi in parallelo, cioè uno di fianco all'altro, che finiscono nello stesso tubo? Che aumenta la quantità di acqua disponibile, cioè la capacità totale. Se invece li costruiamo in serie, cioè ne mettiamo un secondo sopra al primo, aumenta la pressione, perché le due masse d'acqua sommano la loro spinta.

Ora abbiamo tutti gli elementi per il nostro semplice modello elettrico! Chiameremo capacità del serbatoio la sua dimensione; carica la quantità di litri di acqua che contiene; tensione l’altezza del serbatoio, cioè la forza di spinta dell'acqua; corrente la quantità di acqua che scorre ogni secondo nel rubinetto (quindi nel tubo); resistenza della linea l’ostacolo che i tubi fanno allo scorrimento dell’acqua, resistenza dell’utenza l’ostacolo che il rubinetto (più o meno aperto) fa allo scorrimento dell’acqua.

Nel mondo elettrico, la capacità si misura in coulomb (C) o ampere-ora (si legge amperòra, Ah); la tensione in volt (V), la corrente in ampere (A), la resistenza in ohm (Ω).

L’idea di usare una grandezza come l’Ah per misurare una capacità può apparire un po’ contorta, ma vedetela così: l’ampere è la quantità di acqua/carica che passa in un tubo/filo in un secondo, giusto? Cioè, un ampere è proprio definito come il flusso di un coulomb al secondo. Un coulomb al secondo moltiplicato per un secondo ci da, senza dover essere ingegneri, di nuovo un coulomb. Possiamo metterla anche così: se ho un asino cocciuto che − qualunque cosa succeda, piova o nevichi− va a 3 km/h fissi, né più né meno, per spiegare che un certo posto dista 3 km non posso anche dire che il somaro ci mette un’ora? Cioè 3 km/h per un’ora. Facile, no?

Tralasciando questa digressione, dire che una batteria ha una capacità di 1000 mAh (mille milliampere-ora, come dire 1 Ah) significa che, quando è piena, ha una quantità di carica tale da poter erogare una corrente di 1 A per un’ora. Questo non ha niente a che vedere con l'effettiva corrente che poi erogherà, che dipende dal dispositivo che alimenta: se una batteria da 1 Ah lavorando continuamente dura 2 ore, significa che ha erogato una corrente media di 500 mA. Quando nel linguaggio comune si sente parlare, semplificando, di “una batteria da 1000 milliampere”, si intende quindi sempre 1000 milliampere-ora.

Proprio come i nostri serbatoi dell’acqua, due batterie collegate in parallelo, continuano a lavorare alla stessa tensione, ma sono capaci di erogare il doppio della carica; se sono collegate in serie invece, sommano le loro tensioni.

Come si capisce, aprendo un apparecchio, se le batterie sono collegate in serie o in parallelo? È semplice: la tensione totale deve comunque corrispondere a quella richiesta dal dispositivo. Facciamo qualche esempio: se la tensione dichiarata nel manuale per il funzionamento a batterie è di 6 V e stiamo usando 4 stilo da 1,5 V, queste sono certamente collegate tutte e quattro in serie (in modo che la loro tensione si sommi); se la tensione dichiarata è di 3 V, le batterie sono accoppiate in parallelo e le coppie sono collegate in serie. Non vi sfuggirà che uguale sarebbe utilizzare due sole batterie in serie: si avrebbero sempre 3 V. Il raddoppio serve quindi ad aumentare la capacità, cioè l’autonomia di funzionamento. Si può notare anche che le batterie possono essere collocate fisicamente in un modo qualsiasi nell’apparecchio, sono i collegamenti che creano la disposizione elettrica necessaria.

Perché utilizzare batterie ricaricabili?
A fronte di un costo ormai del tutto paragonabile a quello di una batteria monouso di alta qualità, una batteria ricaricabile può essere utilizzata anche 1000 volte: il risparmio in termini economici è pura aritmetica, il risparmio in termini ecologici è palese! Una volta deciso di utilizzarle, abbiamo poi tutto l'interesse ad aumentarne il tempo di vita e ad assicurarci che ci servano bene e al massimo della loro efficienza. Ricordate che le batterie NiCd sono molto dannose per l’ambiente, e vanno smaltite opportunamente.

Unico svantaggio delle batterie ricaricabili: la tensione inferiore. Una batteria monouso AA o AAA (cioè stilo o ministilo) ha una tensione di 1,5 V, mentre l'equivalente ricaricabile ha una tensione di 1,25 V. È un valore che dipende dalla tecnologia utilizzata (in ultima analisi dal tipo di reazioni chimiche che avvengono internamente) e non può essere modificata. Che problemi crea questa differenza?

Esistono due tipi di apparecchiature: quelle che con una tensione del 15% più bassa funzionano lo stesso (e sono la stragrande maggioranza) e quelle che se non hanno la tensione esatta di lavoro semplicemente non funzionano (saranno 4-5 su 100): in questo caso basta provare, non si rischia di danneggiare nulla :)

In alcune applicazioni musicali una tensione inferiore potrebbe dare qualche problema secondario, per esempio un po’ meno headroom o botta in un distorsore: provate e valutate con le vostre orecchie di caso in caso.

Come prolungare la vita delle nostre batterie ricaricabili?
La prima cosa da evitare è di sovraccaricarle: la sovracarica è il nemico peggiore delle batterie. Sovracarica significa che il caricabatteria (da ora scriverò per brevità CB) continua ad erogare corrente anche quando la quantità di carica accumulata nella batteria corrisponde alla sua capacità nominale.

Il problema è che i CB economici non hanno un meccanismo per valutare l’effettivo stato di carica di una batteria: si limitano a caricare per un numero fisso di ore. Se mettiamo in questi CB tonti una batteria completamente vuota e il CB è progettato per quel tipo di batteria, la cosa potrebbe anche andar bene; bisogna evitare però di mettere in carica batterie parzialmente cariche o di staccare il CB e poi riconnetterlo alla rete, perché altrimenti ricomincia il suo ciclo daccapo.

Alcuni CB, terminato il ciclo di carica, passano a una erogazione di corrente più bassa chiamata corrente di mantenimento: questa corrente non danneggia le batterie (a meno che non venga utilizzata per un periodo molto lungo), ed è circa uguale ad un decimo del valore della capacità della batteria. Per esempio, per una batteria dalla capacità di 2500 mAh la corrente di mantenimento è di circa 250 mA.

Se si vuole stare tranquilli, una buona scelta è un CB dotato di microprocessore, il quale tiene sotto controllo la carica della batteria e passa alla carica di mantenimento quando la batteria è completamente carica. Quelli più evoluti, non erogano la carica di mantenimento in continuazione, ma si limitano a inviare un impulso di tanto in tanto per mantenere la batteria in piena carica. Solo su quest'ultimo tipo di apparecchi, è consigliabile tenere le batterie inutilizzate costantemente inserite. La scelta migliore in assoluto, se una volta ricaricate le batterie non vi servono subito, è conservarle in freezer (in un sacchetto di plastica di quelli a chiusura a strip).

I miti della ricarica veloce
Intanto, termini come ricarica veloce e ricarica rapida non significano quasi nulla, nel senso che non esiste uno standard industriale e gli esperti di marketing scrivono nelle loro pubblicità praticamente quello che vogliono. Ma a parte questo, vorrei sfatare il mito che una ricarica veloce danneggi significativamente le batterie o le ricarichi di meno: sono entrambi errori logici, nati da due problemi piuttosto comuni: uno è che con un CB veloce è più facile tenere troppo a lungo le batterie in sovracarica. Un altro problema nasce se ricarichiamo in maniera veloce (1-3 ore) una batteria NiMH con un CB non specifico: quelli più vecchi, fatti per lavorare con batterie NiCd, possono sovracaricare le batterie NiMH. Possono però anche sottocaricarle se si spengono prima, visto che le batterie NiMH hanno una capacità più alta delle NiCd. Esistono poi dei CB originariamente progettati per batterie al NiCd che sono stati modificati internamente prolungandone il tempo di ricarica prima dello spegnimento, e rivenduti come CB per batterie NiMH.

Un altro trucco: il ricondizionamento
Il ricondizionamento di una batteria consiste nello scaricarla profondamente e poi ricaricarla completamente. Si tratta di una tecnica che può allungare la vita delle batterie NiCd (ne riduce parecchio l’effetto memoria) e che andrebbe fatta più o meno ogni 10 ricariche.

Le batterie NiMH presentano un effetto memoria molto meno sensibile rispetto alla tecnologia NiCd, tuttavia il ricondizionamento può essere utile anche per questo tipo di batterie: le batterie ricaricabili nuove (di qualsiasi tipo) non sviluppano la loro capacità massima prima di 3-5 ricariche complete. Tutto sommato, basta scaricare completamente una batteria per i primi utilizzi e poi ricordarsi di farlo ogni tanto: durerà di più e darà il massimo.

Scegliere un Caricabatterie
Con che criterio scegliere un CB? Intanto partirei dall’idea che se vogliamo utilizzare sistematicamente delle batterie ricaricabili (sia in casa che per le nostre applicazioni musicali), un buon CB diventa un investimento che ci permette di allungare al massimo la vita delle nostre batterie e di averle sempre al massimo dell’efficienza (cosa che in situazioni live può salvarci la faccia, oltre che il suono). In questo caso, eviterei di risparmiare andando su un modello dotato almeno di queste caratteristiche:

• controllato da microprocessore;
• capace di gestire automaticamente batterie di capacità e tecnologia diverse;
• capace di caricare anche un numero dispari di batterie (una o tre): utilissimo!
• capace di gestire diversi formati, meglio se contemporaneamente.

Sono molte le ditte specializzate in batterie ricaricabili e CB. La mia scelta è caduta sull’Energy 8 Plus della Ansmann, un’azienda tedesca. A un prezzo di listino di oltre 100€, l’ho trovato su Amazon Italia a circa 75€ (scoprendo, per inciso, che Amazon ha il miglior customer care che abbia mai visto in Italia! Tra l'altro, in caso di restituzione per un dispositivo difettoso, pagano loro tutte le spese di spedizione)

L’Energy 8 Plus ha tutte le caratteristiche che ritengo indispensabili in un buon CB, con in più una serie di utilità quali la diagnostica delle batterie difettose, l’inibizione di carica in caso di inserimento errato, il controllo di carica e ben 5 meccanismi di sicurezza per evitare il danneggiamento o la sovracarica delle batterie. Da non trascurare poi il fatto che tutti i canali di ricarica sono autonomi e indipendenti: si possono inserire batterie di tipo e formato diverso in tempi diversi, ognuna verrà curata e seguita in modo distinto. Un acquisto di cui sono del tutto soddisfatto.

Per chi si trovi spesso nella necessità di ricaricare un numero elevato di batterie, c’è anche il fratello maggiore: Energy 16 Plus. Esiste poi, delle stessa marca, un modello decisamente più avanzato (e ahimè costoso), l’Energy XC 3000, che oltre a funzioni più evolute permette anche di ricondizionare le batterie e lavora anche con molti pack (Li-Ion, Li-Po): un vero banco tecnico per power user.

Buone ricariche a tutti!