Quando smettere di caricare una batteria agli ioni di litio?

Le batterie agli ioni di litio sono diventate incredibilmente popolari negli ultimi anni. Si trovano in smartphone, computer portatili, utensili elettrici, veicoli elettrici e altro ancora. Ma quando è il momento giusto per smettere di caricarle? In questa guida per principianti, come professionista produttore di pacchi batteria al litioVi spiegherò esattamente quando smettere di caricare le batterie agli ioni di litio per preservarne la durata e le prestazioni.

Perché caricare correttamente le batterie agli ioni di litio è importante

Innanzitutto, vediamo perché è così importante caricare correttamente le batterie agli ioni di litio.

Ci sono alcuni motivi fondamentali:

• Prevenire i danni: Il sovraccarico può danneggiare fisicamente le batterie agli ioni di litio e causarne il guasto o addirittura l'incendio. Anche la sottocarica può ridurre la durata di vita delle batterie.
• Estensione della durata di vita: La ricarica al livello corretto consente di ottenere il maggior numero possibile di cicli di carica dalla batteria prima che sia necessario sostituirla.
• Ottimizzare le prestazioni: La ricarica a un livello ottimale è in grado di fornire una capacità sufficiente e di ridurre al minimo la tensione della batteria.

Come si può notare, la disciplina di ricarica è molto importante per la cura delle batterie agli ioni di litio. Ma quando è necessario interrompere la carica?

Quando smettere di caricare una batteria agli ioni di litio?

Interruzione della carica alla capacità di 100%

La capacità di carica massima per la maggior parte delle batterie agli ioni di litio è di 100%. In teoria, quindi, si dovrebbe interrompere la carica proprio quando la batteria raggiunge questo valore di 100%.

Tuttavia, la maggior parte delle batterie agli ioni di litio è dotata di meccanismi di sicurezza che impediscono un sovraccarico superiore a 100%.

Quindi possono smettere di accettare una carica appena inferiore a 100%, intorno a 95-98% a seconda della chimica e del design della batteria.

Tensioni di taglio

Per capire quando una batteria agli ioni di litio smette di caricarsi, è sufficiente osservare la tensione di interruzione della carica.

Ad esempio, un modello con una tensione nominale di 3,6 V può interrompere la carica quando raggiunge i 4,2 V per cella.

Quindi, verificate le specifiche esatte della vostra batteria per trovare la tensione target di spegnimento che indica una carica completa.

Carica su 80% per una maggiore longevità

Anche se tecnicamente è possibile caricare una batteria agli ioni di litio fino a circa 95-100% prima che intervengano i circuiti di spegnimento, la maggior parte degli esperti consiglia di fermarsi a 80% per una longevità ottimale.

Perché 80%?

La ricarica a una capacità inferiore riduce le sollecitazioni e il degrado nel tempo.

Aspettatevi circa 300-500 cicli a 100%

Se si carica regolarmente fino alla capacità di 100%, la maggior parte delle batterie agli ioni di litio dura 300-500 cicli di carica prima che la loro capacità si riduca troppo.

Può sembrare molto, ma il tempo passa più velocemente di quanto si possa pensare se si utilizzano le batterie quotidianamente.

Raddoppia la durata di vita con la ricarica a 80%

In confronto, limitando le cariche a circa 80% di capacità si può potenzialmente doppio la durata di vita delle batterie agli ioni di litio.

Si può arrivare a più di 900 cicli mantenendo buone prestazioni se ci si attiene alla disciplina e si scarica/ricarica più spesso.

Eccezioni: Quando 100% va bene

Nella maggior parte dei casi, consiglio di caricare le batterie agli ioni di litio solo a 80% per gli apparecchi che si usano regolarmente, come i computer portatili e gli smartphone.

Tuttavia, ci sono alcune eccezioni in cui una carica di 100% ha senso:

• Prima dello stoccaggio: Caricare a 100% se si conservano le batterie agli ioni di litio per un periodo prolungato senza utilizzarle. In questo modo si riduce la perdita irreversibile di capacità rispetto allo stoccaggio con una carica parziale. Ricordarsi di ricaricare a 80% una volta rimesse in uso.
• Prima di un lungo viaggio: Ottenere quei wattora in più da una ricarica 80%-100% può garantire la massima tranquillità se si prevede di rimanere lontani dalle porte di ricarica per un po' di tempo. Ricaricate il vostro EV, laptop o telefono se avete bisogno di un'autonomia massima.
• Quando la precisione è importante: Dispositivi come i droni possono dipendere da una carica accurata di 100% per il calcolo del tempo di volo. Tenete presente che il costante esaurimento della carica riduce la durata complessiva della batteria del drone.

In questi casi, è ragionevole ignorare la regola delle 80% e, quando è giustificato, procedere a una carica completa di 100%.

Evitare gli scarichi 0%

Non solo è dannoso per la salute delle batterie agli ioni di litio caricarle costantemente a 100%, ma anche scaricarle troppo poco causa problemi.

Se possibile, evitare cicli di scarica completi da 100% a 0%.

Le scariche profonde mettono a dura prova le batterie agli ioni di litio e sono uno dei modi più rapidi per degradarle.

Gli esperti suggeriscono che le batterie agli ioni di litio durano più a lungo se la profondità di scarica viene mantenuta nell'intervallo 40-80% per la maggior parte del tempo.

Le scariche complete occasionali si verificano accidentalmente, quindi non è un problema. Basta evitare di scaricare intenzionalmente e ripetutamente le batterie completamente scariche.

Non è necessario spingere le batterie fino a quando non si spengono a causa della bassa tensione.

Come capire quando la batteria agli ioni di litio è completamente carica

Il monitoraggio dello stato della batteria è importante per sapere quando staccare la spina e interrompere la carica. Ecco alcuni modi per monitorare con precisione il livello di carica:

• Indicatori luminosi della batteria: Molti dispositivi come i computer portatili hanno semplici indicatori LED che si illuminano di verde o si spengono quando le batterie raggiungono ~95%+.
• ** Lettura della percentuale della batteria**: Gli smartphone e i gadget più recenti spesso visualizzano le percentuali esatte della capacità della batteria sullo schermo del dispositivo o nel software.
• Spie del caricabatterie: Alcuni caricabatterie intelligenti sono dotati di indicatori luminosi che cambiano colore in base allo stato di carica. Oppure si spengono completamente quando la batteria del dispositivo è piena.
• Misure di tensione: Utilizzare un voltmetro per verificare le letture della tensione in tempo reale rispetto alle specifiche della batteria per determinarne lo stato di carica. Circa 4,2 V per cella indicano una carica completa per molti tipi di batterie agli ioni di litio.

Utilizzando uno o una combinazione di questi metodi di monitoraggio del livello di carica, è possibile determinare quando le batterie agli ioni di litio sono completamente cariche e scollegarle.

Le migliori pratiche per la ricarica delle batterie agli ioni di litio

Per preservare in modo sicuro la durata e le prestazioni delle batterie agli ioni di litio:

• Carica alla capacità 80% ogni volta che è possibile.
• Caricare la capacità 100% solo quando è assolutamente necessaria l'autonomia supplementare prima di lunghi periodi di utilizzo lontano dai punti di ricarica.
• Evitare di scaricare completamente lo 0%, lasciando invece un buffer di carica
• Monitorare le letture di tensione con un voltmetro, quando possibile.
• Utilizzate gli indicatori di batteria sui dispositivi e sui caricabatterie
• Tenere le batterie lontane da temperature ambientali estreme durante la carica
• Seguire attentamente le linee guida del produttore

Stabilire una disciplina di carica delle batterie agli ioni di litio utilizzando raccomandazioni e monitoraggi professionali vi permetterà di massimizzare la stabilità e di ottenere la massima durata dalla moderna tecnologia delle batterie.

In conclusione

Sapere quando interrompere la carica è la chiave per mantenere le batterie agli ioni di litio in ottima forma.

Anche se tecnicamente possono accettare cariche fino a una capacità di 100% grazie ai circuiti di protezione contro le anomalie di sovratensione, si consiglia di fermarsi a 80% quando possibile.

La limitazione dei livelli di carica riduce le sollecitazioni e può praticamente raddoppiare la durata di vita operativa rispetto al costante raggiungimento di 100%.

Inoltre, la possibilità di avere una riserva contro l'eccessivo esaurimento della batteria ne preserva la salute.

Trattate bene le vostre batterie agli ioni di litio evitando profondità di scarica estreme e l'esposizione a tensioni eccessive dovute al sovraccarico.