La Batteria D
La batteria D, nota anche come batteria R20, rappresenta uno dei numerosi tipi di batterie cilindriche monopila. Queste batterie di grandi dimensioni sono tipicamente utilizzate in applicazioni a scarico medio, come giocattoli di grandi dimensioni, torce elettriche e strumenti musicali. Hanno una capacità significativamente superiore rispetto alle batterie AA e anche C.
Tipologie e Chimica delle Batterie D
Le batterie D sono suddivise in primarie e secondarie, con diverse chimiche utilizzate nella loro costruzione. La tensione terminale effettiva, la capacità e i tassi di scarico pratici dipendono dalla chimica della cella; tuttavia, i dispositivi progettati per le celle D di solito accettano solo da 1.2 a 1.5 V, a meno che non sia specificato diversamente dal produttore.
Batterie Primarie:
- Batteria alcalina
- Batteria al litio
- Batteria a base di zinco-carbone
- Batteria a base di zinco-cloruro
Batterie Secondarie:
- Batteria NiMH
- Batteria NiCd
Principio di Funzionamento e Struttura
Una batteria elettrica è essenzialmente una fonte di energia elettrica in corrente continua. Converte l’energia chimica immagazzinata in energia elettrica attraverso un processo elettrochimico. Una tipica batteria è composta da una o più celle voltaiche. Il principio fondamentale di una cella elettrochimica si basa su reazioni redox spontanee in due elettrodi separati da un elettrolita, che è una sostanza conduttrice ionica e isolante elettrica.
Dimensioni e Peso
Le batterie D hanno un diametro nominale di 33.2 millimetri (1.3 pollici) e una lunghezza totale di 61.5 millimetri (2.42 pollici). Il loro peso varia tra 160-180 grammi.
Capacità e Prestazioni
La capacità di una batteria dipende dalla sua chimica cellulare e dal carico corrente. Ad esempio, la Duracell classifica le prestazioni della sua cella alcalina D a circa 20,000 mAh a 25 mA di carico, ma circa 10,000 mAh a 500 mA di carico. Questo effetto è generalmente meno pronunciato nelle celle con chimica NiMH e quasi assente nelle batterie NiCd.
Caratteristiche delle Batterie D
Per confrontare e comprendere le capacità di ciascuna batteria, alcuni parametri importanti sono caratteristici di ogni batteria, anche all’interno di un tipo specifico di batteria.
Tensione della Cella: La tensione delle batterie elettriche è creata dalla differenza di potenziale dei materiali che compongono gli elettrodi positivi e negativi nella reazione elettrochimica. Le batterie alcaline hanno una tensione a circuito aperto di circa 1.5 V.
Tensione di Taglio: La tensione di taglio è la tensione minima ammissibile. Questa tensione definisce generalmente lo stato di “vuoto” della batteria.
Capacità: La capacità coulometrica è il totale di Ampere-ora disponibili quando la batteria viene scaricata a un certo tasso di scarico dal 100% dello stato di carica alla tensione di taglio.
Tasso di C: Il tasso di C è utilizzato per esprimere la rapidità con cui una batteria viene scaricata o caricata rispetto alla sua capacità massima.
Autoscarica: Le batterie si autoscaricano gradualmente anche se non collegate e non erogano corrente. Questo è dovuto a reazioni chimiche “secondarie” che avvengono all’interno della cella anche quando non vi è alcun carico applicato.
Altri Tipi di Batterie
Segue un elenco di notevoli tipi di batterie elettriche composte da una o più celle elettrochimiche, classificate per dimensione e formato, chimica primaria e secondaria, applicazioni e diversi voltaggi.
