Batterie Secondarie
Le batterie secondarie, note anche come celle secondarie o batterie ricaricabili, sono tipi di batterie che possono essere ricaricate invertendo la corrente elettrica rispetto alla corrente di scarica. Le celle primarie vantano una maggiore capacità di stoccaggio energetico, ma le celle secondarie eccellono in termini di capacità di uscita e sono utilizzate per applicazioni ad alta potenza. Nonostante il costo iniziale più elevato, le batterie ricaricabili offrono un maggiore valore in applicazioni ad alto consumo, grazie alla possibilità di riutilizzo. In applicazioni a basso consumo, la durata del servizio è più importante e le caratteristiche di auto-scarica di una batteria ricaricabile ne limitano l’uso come fonte primaria di energia.
Tipi di Batterie Secondarie
Le batterie secondarie si presentano in diverse forme, tra cui:
Batteria al Litio-Ione (Li-ion): Composta da celle in cui gli ioni di litio si muovono dall’anodo attraverso un elettrolita al catodo durante lo scarico e viceversa in fase di ricarica. Queste batterie hanno una densità energetica elevata, nessun effetto memoria e bassa auto-scarica.
Batteria al Nichel-Metallo Idruro (NiMH): Con un elettrodo positivo di idrossido di nichel e un elettrodo negativo di un idruro metallico, queste batterie sono state introdotte nel 1989 e sono popolari nei veicoli ibridi elettrici.
Batteria al Nichel-Cadmio (Ni-Cd): Utilizza idrossido di nichel e cadmio metallico. Ha una bassa impedenza interna e una lunga durata, ma può soffrire dell’effetto memoria.
Batteria al Piombo-Acido: Contiene elettrolito liquido e richiede una posizione eretta e una buona ventilazione. È pesante, ma ha un basso costo di produzione e livelli elevati di corrente istantanea.
Funzionamento delle Batterie Secondarie
In termini semplici, ogni batteria è progettata per mantenere separati anodo e catodo, impedendo una reazione diretta. Gli elettroni immagazzinati fluiscono solo quando il circuito è chiuso, ossia quando la batteria è inserita in un dispositivo e questo è acceso. Nel dettaglio, le batterie convertiscono l’energia chimica direttamente in energia elettrica. Ad esempio, nelle batterie al litio, durante la scarica, il litio viene ossidato da Li a Li+ nell’anodo di grafite-litio attraverso la reazione C6Li → 6C (grafite) + Li+ + e–. Questi ioni di litio migrano attraverso l’elettrolita al catodo, dove sono incorporati nell’ossido di cobalto di litio.
Vantaggi e Svantaggi delle Batterie Secondarie
I vantaggi principali delle celle secondarie includono la loro ricaricabilità, rendendole più ecologiche rispetto alle batterie primarie. Sono ideali per dispositivi ad alto consumo energetico. Tuttavia, il costo iniziale e la loro auto-scarica rappresentano degli svantaggi, specialmente in applicazioni a basso consumo.
Altri Tipi di Batterie
Esistono numerosi altri tipi di batterie, classificate per dimensione, chimica e applicazione. Tra queste:
Batterie di varie dimensioni come AA, AAA, C, D, 18650 e 21700.
Chimica delle batterie primarie (non ricaricabili) e secondarie (ricaricabili).
Applicazioni specifiche come UPS, batterie per auto elettriche, batterie per motociclette.
Diverse tensioni delle batterie, da 1.2V a 24V.
Domande Frequenti
Quali sono i 2 tipi principali di batterie? Le batterie primarie, monouso e non ricaricabili, e le batterie secondarie, ricaricabili.
Perché le batterie alcaline (AAA o AA) hanno 1.5V mentre le ricaricabili 1.2V? Le batterie alcaline hanno un calo graduale di tensione da 1.5 a 1.0V, mentre quelle ricaricabili mantengono più uniformemente 1.2V fino all’esaurimento.
Quali sono i principali pro e contro delle batterie secondarie? Il principale vantaggio è la ricaricabilità, mentre gli svantaggi includono il costo iniziale e l’auto-scarica.
