Oggi, sia le batterie al piombo che quelle al litio hanno un'ampia gamma di applicazioni e sono presenti ovunque. Sono sempre più numerose anche le persone che utilizzano le batterie al litio come sostituzione delle batterie al piombo per alimentare i loro dispositivi. Quindi, dopo aver sostituito una batteria al piombo con una al litio, si può ancora utilizzare il caricabatterie originale per caricarla? Noi lo sconsigliamo! Analizziamo perché la risposta è "no".

Come funzionano i caricabatterie?

Vediamo innanzitutto come funziona un caricabatterie per batterie al piombo-acido. Il principio di funzionamento di un caricabatterie per batterie al piombo può essere suddiviso in tre fasi: la fase di carica a corrente costante, la fase di carica a tensione costante e la fase di carica a galleggiante.

Carica a corrente costante

Il caricabatterie fornisce inizialmente una corrente di carica fissa, consentendo alla tensione della batteria di aumentare gradualmente fino a quando la tensione delle singole celle raggiunge circa 2,4V. A questo punto, la corrente di carica inizia a diminuire, ma la tensione rimane relativamente costante.

Carica a tensione costante

Quando la tensione delle singole celle della batteria raggiunge i 2,4 V, si entra nella fase di carica a tensione costante. Man mano che la batteria si avvicina alla carica completa, la corrente diminuisce gradualmente fino a raggiungere un livello molto basso e la carica è sostanzialmente completa. A questo punto, la tensione delle singole celle della batteria è di circa 2,6V.

Carica a galleggiante 

La fase di galleggiamento serve a compensare la perdita causata dall'autoscarica della batteria. A questo punto, il caricabatterie riduce la tensione di carica in uscita per mantenerla tra 2,25V e 2,3V. In questo modo, la batteria viene mantenuta in uno stato di carica completa a una tensione costante inferiore fino al momento dell'utilizzo. Questo stato non comporta un sovraccarico.

Come caricare la batteria al litio？

Dopo aver compreso il processo di funzionamento del caricabatterie, organizziamo il processo di ricarica per batterie al litio. Questo processo si divide principalmente in due fasi: corrente costante e tensione costante. Tuttavia, il caricabatterie si regola in base alle condizioni effettive della batteria:

Ricarica di mantenimento 

Questa fase è destinata a una batteria completamente scarica. A questo punto, la tensione della batteria è troppo bassa e richiede una precarica iniziale con una piccola corrente di 0,1C per raggiungere la tensione di carica minima sicura.

Carica a corrente costante (CC)

 Una volta che la tensione raggiunge un livello sicuro, il caricabatterie carica la batteria con una corrente costante compresa tra 0,2C e 1,0C. Durante questa fase, la tensione della batteria aumenta gradualmente fino a raggiungere un valore specifico.

Carica a tensione costante (CV)

 Quando la tensione della batteria sale a 4,2 V, il caricabatterie passa alla modalità a tensione costante, caricando la batteria a una tensione fissa. Man mano che la batteria si avvicina alla carica completa, la corrente diminuisce gradualmente fino a scendere al di sotto di un certo valore, a quel punto la carica è considerata completa.

Termine della carica: Dopo che la batteria si avvicina alla carica completa, alcuni caricabatterie possono attivare una modalità di carica di mantenimento o eseguire periodicamente una carica di mantenimento.

Perché non è possibile utilizzare un caricabatterie al piombo per caricare le batterie al litio?

Dato che entrambi hanno stadi a corrente e tensione costante, perché non è consigliabile utilizzare un caricabatterie per batterie al piombo per caricare le batterie al litio? Si tratta di diversi aspetti:

Problema di compatibilità della tensione

La tensione nominale di una singola cella di una batteria al piombo è di 2V, con uno stato di carica completa a circa 2,4V.

La tensione nominale di una singola cella di una batteria al litio è di 3,6-3,7 V, con uno stato di carica completa a 4,2 V.

La tensione nominale di una singola cella di una batteria al litio-ferro-fosfato (LiFePO4) è di 3,2V, con uno stato di carica completa a circa 3,65V.

La tensione di carica delle batterie al piombo-acido è in genere inferiore a quella delle batterie al litio, per cui la batteria al litio potrebbe non essere completamente carica. Tuttavia, se la tensione di uscita del caricabatterie per batterie al piombo-acido è troppo alta, potrebbe causare danni da sovraccarico alla batteria al litio e persino un incidente di sicurezza dovuto a un runaway termico.

Disadattamento della modalità di carica

Le batterie al litio utilizzano in genere una modalità di carica a corrente costante/tensione costante. Le caratteristiche di carica delle batterie al piombo differiscono da questa modalità e potrebbero non essere adatte alle batterie al litio, con conseguenti ripercussioni sulle prestazioni e sulla durata della batteria.

Mancanza del necessario protocollo di comunicazione

Molti dei moderni sistemi di ricarica delle batterie al litio utilizzano protocolli di comunicazione specifici per lo scambio di informazioni tra il caricabatterie e il sistema di gestione delle batterie (BMS). I caricabatterie per batterie al piombo non supportano questo tipo di comunicazione, con il rischio che il processo di carica non venga eseguito correttamente.

Mancanza di meccanismi di sicurezza

Le batterie al litio richiedono protezioni di sicurezza molto severe, tra cui la protezione da sovraccarico, da surriscaldamento e da cortocircuito. L'assenza di questi meccanismi di sicurezza durante la carica può comportare numerosi rischi per la sicurezza delle batterie al litio. I caricabatterie per batterie al piombo possono non essere dotati di queste caratteristiche.

Danni alla batteria

Metodi di ricarica inadeguati possono danneggiare la struttura chimica interna delle batterie al litio, riducendo non solo la durata di vita della batteria, ma causando anche un calo delle prestazioni.

Rischi per la sicurezza

Metodi di ricarica errati possono danneggiare la batteria e causare incidenti di sicurezza. Le batterie al litio, infatti, possono gonfiarsi, incendiarsi o esplodere se sovraccaricate o surriscaldate.

Conclusione

Per salvaguardare la sicurezza e le prestazioni delle batterie, si raccomanda di utilizzare un caricabatterie specifico per le batterie al litio.

Le batterie al litio Delong vengono fornite con un caricatore originale e supportano tre metodi di ricarica.