Il mondo, forse più che mai, funziona grazie all’energia delle batterie. Tante cose quotidiane – dal tuo orologio alla tua auto al cellulare su cui stai leggendo questo articolo – sono alimentate da queste piccole scatole di elettricità immagazzinata. È facile dare per scontata l’intera situazione, fino a quando accade il peggio: la tua batteria si esaurisce.
Per capire il motivo per cui le batterie smettono di funzionare, è necessario comprendere come funzionano. Una batteria non è solo un cilindro pieno di elettricità inutilizzata che si agita all’interno, come si potrebbe pensare. In realtà, l’energia elettrica è conservata all’interno dei composti chimici presenti in una batteria. Le batterie sfruttano reazioni chimiche che spostano particelle cariche elettricamente da un terminale all’altro, chiamati rispettivamente anodo e catodo.
Le batterie possono essere di diversi tipi, ognuna con i propri materiali per anodo e catodo. Ad esempio, una batteria al litio-ion utilizza litio per il catodo e grafite per l’anodo. Mentre una batteria alcalina, la più comune, ha biossido di manganese come catodo e zinco come anodo.
Quando una batteria è collegata a un circuito, gli elettroni si muovono attraverso i fili esterni, generando così la carica elettrica, mentre gli ioni viaggiano attraverso l’elettrolita che separa anodo e catodo. Questo processo simultaneo genera una corrente elettrica.
Le batterie smettono di funzionare quando i reagenti all’interno si esauriscono. Ad esempio, in una batteria alcalina, la reazione chimica si interrompe quando lo zinco ha reagito completamente con il biossido di manganese, rendendo la batteria scarica. La temperatura e le perdite sono fattori che possono accelerare il processo di esaurimento della batteria.
Le batterie al litio-ion possono surriscaldarsi, causando reazioni a catena termiche che portano a fuoco e danni. Le perdite, come la fuoriuscita di componenti chimici, possono accelerare il deterioramento della batteria.
Le batterie ricaricabili funzionano permettendo agli elettroni e agli ioni di muoversi in entrambe le direzioni attraverso il circuito e l’elettrolita. Durante la carica, gli elettroni si spostano dal catodo all’anodo, caricando la batteria, mentre durante lo scarico convertono l’energia potenziale chimica in elettricità. Anche le batterie ricaricabili mostrano un degrado delle prestazioni nel tempo.
Per prolungare la durata delle batterie, è importante trattarle correttamente. Una volta esaurite, le batterie non vanno gettate nella spazzatura, ma riciclate in modo appropriato per evitare danni all’ambiente e alla salute umana.
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