Le batterie vengono spesso erroneamente pensate come un oggetto monolitico, ma in realtà sono un insieme di piccole celle elettrochimiche che lavorano in tandem. Questi dispositivi eseguono una certa alchimia al loro interno. Prendono l’energia chimica immagazzinata e la convertono in corrente elettrica. Sebbene il termine “batteria” si riferisca tecnicamente a un insieme di celle, di solito viene utilizzato per descrivere una singola unità, come la batteria AA di un telecomando o il modulo che alimenta una grande auto elettrica.
Come funziona il flusso
All’interno delle cellule accadono cose magiche. I due elettrodi (negativo e positivo) sono separati da un elettrolita. Questo elettrolita è il mezzo che consente agli ioni di muoversi tra gli elettrodi. Può essere un liquido a flusso libero noto come cella umida, o una pasta contenuta in un materiale assorbente e una cella asciutta.
Il collegamento del dispositivo alla batteria completa il circuito. Si verifica una reazione chimica. Gli elettroni vengono rilasciati dal terminale negativo e viaggiano attraverso circuiti esterni (cavi e componenti del dispositivo) prima di raggiungere il terminale positivo. Questo flusso di elettroni è chiamato corrente elettrica.
La tensione che ottieni da una batteria è determinata da due cose: la speciale chimica utilizzata negli elettrodi e il numero di celle in serie. L’impilamento delle celle aumenta la tensione. Tuttavia, la corrente effettiva che scorre è determinata dalla resistenza totale del circuito, inclusa la resistenza interna della batteria stessa e la dimensione degli elettrodi.
Bagnato e asciutto: dove sta la forza
In generale le batterie possono essere classificate in base allo stato dell’elettrolita. Le celle umide contengono elettrolita liquido libero. Sono molto resistenti e vengono spesso utilizzati in applicazioni in cui sono richieste corrente elevata e durata. Pensa alle batterie al piombo sotto il cofano della tua auto o alle batterie speciali utilizzate in ambienti marini, minerari e militari.
Le batterie a secco, invece, utilizzano materiali assorbenti per mantenere l’elettrolita in posizione. Ciò lo rende più sicuro da trasportare e più facile da usare con i dispositivi portatili. Esempi tipici sono le batterie zinco-carbone e alcaline utilizzate nelle torce elettriche e negli orologi.
Ricaricabile e usa e getta
Non tutte le batterie sono uguali in termini di longevità. Alcuni sono progettati per una vita da single. Le normali batterie a secco (come le confezioni da 4 acquistate al supermercato) non possono essere ricaricate. Quando la reazione chimica è terminata e i materiali di partenza sono esauriti, la batteria è scarica. Questi si trovano spesso in dispositivi a basso consumo, dove il prezzo di un’opzione ricaricabile non ha senso.
Altre batterie sono progettate per essere caricate. Questa reversibilità è la chiave della moderna tecnologia portatile. L’esempio più ovvio è la batteria di un’auto. Fornisce l’elevata corrente di avviamento necessaria per avviare il motore e viene caricata dall’alternatore durante la guida. Inoltre, diverse batterie ricaricabili funzionano nei dispositivi cordless, dai trapani agli aspirapolvere. I modelli speciali vengono utilizzati anche nelle apparecchiature militari e aeronautiche, dove l’affidabilità e le prestazioni non possono essere compromesse.
Questioni di cablaggio
Il modo in cui colleghi più batterie influisce sulle loro prestazioni. Collegandoli in serie (collegando un terminale positivo al terminale negativo del successivo) aumenta la tensione totale. Ciò è utile quando è necessaria più “spinta” per guidare la corrente attraverso un circuito ad alta resistenza.
Se li colleghi
