Una batteria, chiamata anche cella o accumulatore, è un dispositivo costituito da celle elettrochimiche in grado di convertire l'energia chimica al loro interno in energia elettrica. Pertanto, le batterie generano corrente continua e in questo modo alimentano circuiti diversi, a seconda della loro dimensione e potenza. Ci sono numerosi tipi di batterie a seconda dell'uso che se ne faranno e delle caratteristiche che hanno.
In questo articolo ti diremo tutto ciò che devi sapere sui diversi tipi di batterie e quali sono le loro caratteristiche.
Cos'è una batteria?
Dall'invenzione della batteria nel XIX secolo e dalla sua commercializzazione su larga scala nel XX secolo, la batteria è stata completamente integrata nella nostra vita quotidiana. Lo sviluppo delle batterie va di pari passo con il progresso della tecnologia elettronica. Telecomandi, orologi, computer vari, telefoni cellulari E molti dispositivi moderni utilizzano le batterie come fonti di alimentazione, quindi hanno diversi livelli di potenza.
La capacità di carica di una batteria è determinata dalla natura della sua composizione, in ampere ora (Ah), il che significa che la batteria può fornire 1 ampere di corrente in ore consecutive. Maggiore è la sua capacità di carica, più corrente può immagazzinare.
Infine, il breve ciclo di vita della maggior parte delle batterie commerciali le rende un potente contaminante dell'acqua e del suolo, perché una volta terminato il loro ciclo di vita, non possono essere ricaricate o riutilizzate e vengono smaltite. Una volta che il guscio di metallo arrugginisce, la batteria rilascerà la sua composizione chimica nell'ambiente e cambierà la sua composizione e il valore del pH.
Come funziona una batteria
La batteria ha una batteria chimica con un elettrodo positivo e un elettrodo negativo. Il principio di base della batteria include la reazione di ossidoriduzione (redox) di alcune sostanze chimiche, una delle quali perde elettroni (ossidazione) e l'altra acquista elettroni (riduzione), che possono essere ripristinati alla loro configurazione originale nelle condizioni necessarie.
La batteria include una batteria chimica con un elettrodo positivo (anodo) e un elettrodo negativo (catodo) e un elettrolita che consente alla corrente di fluire verso l'esterno. Queste batterie convertono l'energia chimica in energia elettrica attraverso un processo reversibile o irreversibile, a seconda del tipo di batteria che, una volta completata, esaurirà la sua capacità di ricevere energia. Qui si distinguono due tipi di cellule:
- Primario: quelli che una volta hanno reagito non possono tornare al loro stato originale, riducendo così la loro capacità di immagazzinare corrente. Sono anche chiamate batterie non ricaricabili.
- liceo: quelli che possono accettare l'applicazione di energia elettrica per ripristinare la sua composizione chimica originale e possono essere utilizzati più volte prima di esaurirsi completamente. Sono anche chiamate batterie ricaricabili.
Tipi di batteria
Le batterie al litio hanno una migliore densità di energia e una migliore velocità di scarica. Esistono molti tipi di batterie, a seconda dei componenti utilizzati nella produzione, come ad esempio:
- Batterie alcaline. Di solito solo una volta. Usano l'idrossido di potassio (KOH) come elettrolita. La reazione chimica che genera energia avviene tra zinco (Zn, anodo) e biossido di manganese (MnO2, catodo). Sono batterie estremamente stabili, ma hanno una vita breve.
- Batterie al piombo. Si trova comunemente in auto e moto. Sono batterie ricaricabili con due elettrodi al piombo quando caricate: un catodo al biossido di piombo (PbO2) e un anodo spugnoso al piombo (Pb). L'elettrolita utilizzato è una soluzione acquosa di acido solforico (H2SO4). Quando invece la batteria si scarica, il piombo si deposita sul piombo metallico (Pb) sotto forma di solfato di piombo (II) (PbSO4).
- Batterie al nichel. Il costo è molto contenuto, ma le prestazioni sono molto scarse, sono le prime realizzate nella storia. A loro volta, hanno prodotto nuove batterie, come:
- Nichel-ferro (Ni-Fe). Sono costituiti da tubi sottili laminati da lamiere di acciaio nichelate. C'è idrossido di nichel (III) (Ni (OH) 3) sulla piastra positiva e ferro (Fe) sulla piastra negativa. L'elettrolita utilizzato è l'idrossido di potassio (KOH). Sebbene abbiano una lunga durata, sono stati interrotti a causa delle loro basse prestazioni e dei costi elevati.
- Nichel-cadmio (Ni-Cd). Sono costituiti da un anodo di cadmio (Cd) e un catodo di idrossido di nichel (III) (Ni (OH) 3) e idrossido di potassio (KOH) come elettrolita. Queste batterie sono completamente ricaricabili, ma hanno una bassa densità di energia (solo 50Wh/kg). Inoltre, a causa del suo elevato effetto memoria (la capacità della batteria diminuisce quando effettuiamo una carica incompleta) e della grave contaminazione da cadmio, il suo utilizzo è sempre minore.
- Nichel-idruro (Ni-MH). Usano l'ossiidrossido di nichel (NiOOH) come anodo e la lega di idruri metallici come catodo. Rispetto alle batterie al nichel-cadmio, hanno una maggiore capacità di carica e un minor effetto memoria, e non incidono sull'ambiente perché non contengono Cd (altamente inquinanti e pericolose). Sono pionieri nei veicoli elettrici perché sono completamente ricaricabili.
- Batteria agli ioni di litio (Li-ION). Usano il sale di litio come elettrolita. Sono le batterie più utilizzate in piccoli prodotti elettronici come telefoni cellulari e altri dispositivi portatili. Si distinguono per la loro enorme densità di energia, inoltre, sono molto leggeri, piccoli e funzionano bene, ma la vita utile più lunga è di tre anni. Un altro vantaggio di loro è l'effetto memoria bassa. Inoltre, possono esplodere se surriscaldati perché i loro componenti sono infiammabili, quindi i loro costi di produzione sono elevati perché devono contenere elementi di sicurezza.
- Batteria ai polimeri di litio (LiPo). Sono una variante delle normali batterie al litio, con una migliore densità di energia e una migliore velocità di scarica, ma il loro svantaggio è che non possono essere utilizzate se la carica è inferiore al 30%, quindi è fondamentale non farle scaricare completamente. Possono anche surriscaldarsi ed esplodere, quindi è importante non aspettare troppo a lungo per controllare la batteria o tenerla sempre in un luogo sicuro, lontano da materiali infiammabili.
Batterie e batterie
In molti paesi di lingua spagnola viene utilizzata solo la parola batteria. In questo caso, i termini batteria e batteria sono sinonimi E vengono dai primi giorni in cui gli umani manipolavano l'elettricità. Il primo pacco batterie è costituito da pacchi batteria o piastre metalliche per aumentare la corrente erogata inizialmente, e può essere disposto in due modi: uno sopra l'altro per formare una cella, oppure affiancati, a forma di batteria .
Tuttavia, va chiarito che in molti paesi di lingua spagnola viene utilizzato solo il termine batteria, mentre per altre apparecchiature elettriche, come i condensatori, si preferisce il termine accumulatori.
Spero che con queste informazioni possiate conoscere meglio i tipi di batterie esistenti e le loro caratteristiche.