Cosa fa una batteria

Le batterie sono parte elementare della vita quotidiana. Usi dozzine di dispositivi a batteria dal risveglio al sonno. Probabilmente dai per scontata questa tecnologia senza mai pensare a come funziona davvero. Vediamo cosa succede dentro una batteria per permetterle di alimentare i dispositivi elettronici su cui fai così tanto affidamento.

Identificazione

La struttura della batteria è in realtà abbastanza semplice. Consiste di due terminali: negativo e positivo. Il terminale negativo è anche chiamato anodo, il positivo catodo. Ognuno è composto da un metallo diverso e immerso in una soluzione elettrolitica, come acido solforico.

Effetti

Una batteria è come una provetta in cui si mescolano chimici per creare una reazione. È la reazione tra questi chimici che permette alla batteria di alimentare un circuito. La composizione molecolare dei materiali usati nei terminali crea una reazione chimica, che funge da catalizzatore inviando elettroni dal terminale negativo (−) attraverso il circuito (dove il tuo dispositivo è alimentato) fino al terminale positivo (+). La reazione non inizia finché non colleghi la batteria in un circuito.

Tipi

Hai notato che esistono vari tipi di batterie. Comuni batterie alcaline, ioni litio e piombo-acido (auto) sono tipi noti. Le differenze riguardano la composizione chimica e i materiali usati nei terminali e nell'elettrolita. Reazioni chimiche diverse producono voltaggi diversi, per questo le batterie hanno un'ampia gamma di voltaggi.

Storia

La prima batteria pratica fu inventata da Alessandro Volta nel 1800. La sua pila voltaica usava pezzi alternati di rame e zinco con cartone imbevuto di salamoia tra ogni strato. La sua configurazione di metalli diversi separati da una soluzione conduttiva bagnata creò corrente elettrica con successo e fornì l'archetipo base con cui le batterie moderne sono costruite oggi. Nei decenni successivi, chimici diversi migliorarono il design di Volta e nel 1859 l'inventore francese Gaston Planté progettò la prima batteria piombo-acido, anche prima ricaricabile. L'invenzione della batteria nichel-cadmio da Waldemar Jungner e della batteria alcalina dal famoso inventore Thomas Edison arrivarono agli inizi del XX secolo. La prima batteria alcalina di massa che conosci oggi fu prodotta da Lew Urry nel 1959 per Everready Battery Company (Energizer).

Caratteristiche

Ti sei chiesto perché alcune batterie scadono e altre si ricaricano. È un'altra caratteristica della composizione chimica specifica. Le batterie ricaricabili, come quelle nichel-cadmio comuni nei cellulari, permettono una reazione inversa. Invece che la batteria crei corrente tramite reazione chimica, la corrente viene usata per invertire la reazione e ripristinare gli elettroni nella batteria. Quando metti la batteria nel caricatore, la corrente dalla presa inverte il flusso degli elettroni e ripristina lo stato chimico originale così può essere riutilizzata. Nelle batterie non ricaricabili (usa e getta) i componenti chimici sono esauribili e il processo è irreversibile.