CARICABATTERIE

Un caricabatterie per batterie al litio (Li-ion, Li-Po, LiFePO₄) è un dispositivo altamente specializzato che utilizza un algoritmo di carica preciso e rigoroso per garantire la sicurezza e massimizzare la longevità della batteria.

A differenza dei caricabatterie tradizionali per batterie al piombo, i caricabatterie al litio non si limitano a erogare corrente; essi comunicano e controllano costantemente i parametri per prevenire il rischio di surriscaldamento, che può portare a danni irreparabili o, nei casi più gravi, a incendi (fenomeno noto come fuga termica).

🔋 Processo di Carica (Ciclo CC/CV)

Il metodo di carica standard per le celle al litio è l’algoritmo a due fasi chiamato CC/CV (Constant Current / Constant Voltage – Corrente Costante / Tensione Costante).

1. Fase a Corrente Costante (CC):
   • Funzione: In questa fase iniziale, il caricabatterie eroga una corrente costante elevata (tipicamente tra 0.5C e 1C della capacità della batteria) per garantire una ricarica rapida.
   • Monitoraggio: La tensione della batteria aumenta gradualmente.
2. Fase a Tensione Costante (CV):
   • Funzione: Quando la tensione della batteria raggiunge il suo valore massimo predeterminato (ad esempio, $\approx 4.2 \text{V}$ per cella Li-ion o $\approx 3.65 \text{V}$ per cella LiFePO₄), il caricabatterie mantiene questa tensione costante.
   • Monitoraggio: La corrente erogata inizia a diminuire progressivamente man mano che la batteria si satura. La carica si considera completata quando la corrente scende al di sotto di una soglia minima (ad esempio, $\approx 3\%$ della corrente iniziale).

Non è prevista una fase di “mantenimento” (Floating) come nelle batterie al piombo, poiché mantenere una tensione troppo alta per il litio può danneggiare le celle.

🧠 Il Ruolo del BMS (Battery Management System)

In molti pacchi batteria al litio complessi (come quelli di veicoli elettrici o power station), il caricabatterie lavora in stretta sinergia con il BMS, il “cervello” della batteria.

• Sicurezza: Il BMS monitora ogni singola cella, intervenendo per interrompere la carica se vengono superati i limiti critici di tensione, corrente o temperatura.
• Bilanciamento delle Celle: Il BMS esegue il bilanciamento (balancing), assicurando che tutte le celle all’interno del pacco raggiungano lo stesso stato di carica. Questo è fondamentale per massimizzare sia la capacità totale disponibile sia la durata della vita utile del pacco batteria.

In sintesi, un caricabatterie al litio deve essere dedicato e compatibile con la chimica della batteria (Li-ion, LiFePO₄, ecc.) per applicare l’esatto protocollo CC/CV, garantendo che l’energia sia immessa in modo controllato e sicuro.