Per fornire energia ai dispositivi elettronici portatili, cellulari, tablet, computer esiste un’interessante alternativa alle batterie convenzionali: le batterie ricaricabili. Ma quali sono le grandi differenze tra i due tipi di modelli? E’ abbastanza chiaro, una si ricarica con energia elettrica, l’altra no.

La stragrande maggioranza delle batterie ricaricabili, vale a dire il tipo AA e AAA che conosciamo bene, sono batterie NiMH (ibridi metallo-nichel). Nel mercato esistono anche altre tipologie di batterie ricaricabili, come le NiCd (nichel-cadmio).

Questa guida descrive nel dettaglio il funzionamento di una batteria ricaricabile, quali sono le differenze tra le batterie AA e AAA e qual è la durata di ricarica di una batteria.

Il funzionamento di una batteria ricaricabile

Una batteria fornisce corrente quando è in un circuito chiuso. Infatti, i poli positivo e negativo sono collegati tra loro tramite un circuito. Quando il circuito è chiuso, inizia una reazione al polo negativo, che produce elettroni, mentre una seconda reazione consuma elettroni al polo positivo.

Nella batteria è presente una partizione tra i poli negativo e positivo, il “separatore”, che impedisce agli elettroni di spostarsi tra i poli negativo e positivo a livello della batteria stessa provocando così cortocircuiti interni.

Per ricaricare una batteria l’elettricità fornita viene riconvertita in una reazione chimica. Il caricatore rimuove gli elettroni caricati negativamente dal polo positivo e li indirizza verso il polo negativo. Grazie all’energia circolante nella batteria, le sostanze attive tornano al loro stato iniziale e il processo di scarica può ricominciare.

Vantaggi e svantaggi delle batterie ricaricabili

Anche se sono più economiche da acquistare, le batterie usa e getta dovrebbero, per definizione, essere gettate via alla fine del loro ciclo. Il rinnovo della batteria ha un costo che può sollevare la questione dell’investimento in batterie ricaricabili.

D’altra parte, i test hanno dimostrato che le batterie usa e getta hanno meno autonomia sui dispositivi ad alta intensità energetica. Fotocamere o controller per videogiochi, ad esempio, dureranno più a lungo, traendo un notevole vantaggio con le batterie ricaricabili.

Se invece si deve utilizzare una batteria per un giocattolo che si usa molto poco nel corso del tempo, meglio utilizzare le batterie usa e getta.

Le Batterie AA e AAA

In generale le batteria ricaricabili possono essere realizzate con diverse tecnologie e materiali. Attualmente le batterie ricaricabili più utilizzate in commercio sono:

  • batterie alcaline
  • batterie al litio
  • batterie al nichel-cadmio (NiCd)
  • batterie al nichel-metallo idruro (NiMH)

Le batterie AA, a volte denominate batterie LR06, sono a forma di cilindro e sono quelle più comuni in tutte le case italiane.

Le batteria AA offrono una tensione di 1,5 Volt e un’intensità di 2,8 A / h. Quest’ultima quantità corrisponde alla quantità di corrente fornita in un’ora dalle batterie. La batteria AA sviluppa un’intensità maggiore, che le consente di soddisfare le esigenze di dispositivi piccoli ma che consumano relativamente energia come ad esempio fotocamere digitali o sveglie.

Le batterie AAA o LR03 forniscono una tensione di 1,5 Volt, equivalente a quella delle batterie AA. La differenza di dimensioni (la batteria AAA è più piccola) si manifesta tecnicamente nell’amperaggio. Qui abbiamo un’intensità di 1,25 A / h, che riduce la quantità di corrente fornita da queste batterie rispetto alle batterie AA.

E’ questo il motivo per il quale le batterie AAA si trovano in dispositivi più piccoli come spazzolini da denti elettrici, orologi o telecomandi.

Caricabatterie AA e AAA

Il caricabatterie è fondamentale soprattutto per i tempi di carica delle batterie ricaricabili. Il tempo necessario per caricarle dipende infatti non solo dal tipo di batteria, ma anche dal caricatore utilizzato.

Infatti il tempo di carica di una batteria dipende dalla capacità totale della batteria da ricaricare (sostanzialmente quanti mAh) e la corrente di ricarica del caricabatteria. Inoltre viene considerato anche un fattore K, cha vale 1,3/1,4 e tiene in considerazione un 30% o 40% di corrente dissipata (che in pratica viene persa) durante la ricarica.

Quindi in definitiva la formula per la ricarica è:

  • Durata ricarica batteria = Capacità batteria * 1.3 / corrente di ricarica

Fondamentalmente non è quindi possibile ipotizzare una durata di ricarica univoca per una tipologia di batteria, poichè dipende da diversi fattori. Tuttavia facendo riferimento alla formula citata in precedenza, ci si può avvicinare di molto ad una previsione della realtà.

Se l’obiettivo è caricare una batteria molto velocemente, un caricabatterie rapido è la soluzione ideale. La ricarica eseguita tramite un caricabatterie di questo tipo richiede sicuramente meno tempo rispetto ad un ‘normlae caricatore’, con la una batteria di stessa capacità.

Come scegliere una batteria ricaricabile

Le batterie ricaricabili sono disponibili in tutte le forme e dimensioni. Grazie alle tecnologie migliorate e alla bassa autoscarica, le batterie ricaricabili di oggi sono ideali per una varietà di dispositivi, dal telecomando alla bilancia elettronica.

La scelta della batteria ricaricabile deve essere fatta in base al dispositivo che si dovrà alimentare. Sarà necessario quindi leggere le caratteristiche del dispositivo per capire il suo assorbimento. Normalmente nel manuale di ogni device c’è scritto il tipo di batteria consigliata, il relativo amperaggio espresso in mAh. Ovviamente una batteria con potenza maggiore rispetto a quella consigliata garantirà una maggiore autonomia.

Durata batteria ricaricabile

La durata della batteria ricaricabile varia ovviamente da quanto è l’autonomia della batteria stessa (espressa in mAH), da quanto consuma il dispositivo e da quanto esso viene utilizzato.

Si possono avere autonomie di poche ore come di diversi giorni. Per quel che riguarda la durata nel tempo delle batterie ricaricabile siamo nell’ ordine di una decina di anni, dopodichè la batteria degrada di parecchio la sua autonomia.

Con le recenti innovazioni però le nuove batterie offrono cicli di carica maggiori ed una accresciuta autonomia.

La batteria fotovoltaica

La batteria che si usa per stoccare l’energia prodotta da pannelli fotovoltaici è la stessa che si usa nei dispositivi elettronici, solo che è piú potente. Ovviamente quando si devono “‘stoccare” 7 o 8 Kw di energia elettrica, sarà necessario utilizzare più pacchi di batterie collegati tra loro.

Una soluzione piu’ economica per sistemi di stoccaggi fotovoltaici è quella di utilizzare batterie piombo-acido, le stesse che si usano nelle automobili. Hanno però prestazioni minori e cicli di carica più limitati nel corso del tempo. Per maggiori dettagli vedi https://www.simulatorefotovoltaico.com/batteria-fotovoltaica/.