Se ti sei recentemente affacciato nel cassetto dei tuoi utensili, avrai sicuramente notato la varietà di forme, dimensioni e tipologie di batterie che alimentano i tuoi dispositivi elettronici. Le pile a bottone rotonde e non ricaricabili per orologi e piccoli oggetti sono solo una delle molte opzioni disponibili. Le batterie cilindriche AA e AAA, utilizzate comunemente per calcolatrici, orologi e telecomandi, rappresentano un’altra categoria molto diffusa. Non possiamo dimenticare le batterie al litio ricaricabili, fondamentali per laptop e telefoni, così come le batterie al piombo-acido presenti nelle automobili.
Per comprendere appieno il motivo per cui le batterie presentano diverse dimensioni e forme e servono a molteplici scopi, è necessario fare un salto nel passato e analizzare l’evoluzione delle batterie nel corso degli anni. Le prime batterie risalgono all’Ottocento e si caratterizzavano per la loro semplicità. Una delle prime dimostrazioni fu quella di Alessandro Volta, uno scienziato italiano, che mise a punto una serie di dischi metallici immersi in una soluzione salina, generando così una corrente elettrica. La prima batteria al piombo-acido era costituita da pezzi di piombo immersi in acido solforico, un concetto che ha mantenuto la sua essenza anche nelle versioni moderne, sebbene siano state ottimizzate per migliorarne le prestazioni grazie all’aggiunta di vari additivi.
Indipendentemente dalla forma e dalla dimensione, il funzionamento delle batterie è fondamentalmente lo stesso: una differenza di tensione tra due elettrodi dissimili genera una corrente elettrica che può essere utilizzata per alimentare un dispositivo. Le batterie ricaricabili, inoltre, sono in grado di invertire il flusso di corrente per ricaricarsi. All’interno di una batteria, la corrente elettrica è accompagnata dal movimento di ioni attraverso un liquido chiamato elettrolita. Ogni elettrone che si sposta nella corrente trascina con sé un ione attraverso l’elettrolita.
La capacità di immagazzinare ioni è fondamentale per la durata e le prestazioni di una batteria. Gli elettrodi progettati per immagazzinare una maggiore quantità di ioni permettono alle batterie di contenere più carica e quindi di durare più a lungo con una singola carica. Al contrario, gli elettrodi progettati per un rapido immagazzinamento degli ioni sono ideali per applicazioni ad alta potenza, in quanto permettono alle batterie di scaricarsi più velocemente. Infine, la capacità di ricaricare e scaricare ripetutamente senza degradarsi è un fattore determinante per la longevità delle batterie.
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