Tipi di Batterie Secondarie
Le batterie secondarie, conosciute anche come celle secondarie o batterie ricaricabili, sono dispositivi in grado di essere ricaricati invertendo la corrente elettrica di scarica. Prima del primo utilizzo, queste batterie devono solitamente essere caricate. Le batterie secondarie vengono (ri)caricate applicando corrente elettrica, che inverte le reazioni chimiche che si verificano durante lo scarico o l’uso. I dispositivi utilizzati per fornire la corrente appropriata sono chiamati caricabatterie. La forma più antica di batteria secondaria è la batteria al piombo-acido, ampiamente utilizzata in applicazioni automobilistiche e nautiche.
Confronto con le Batterie Primarie
Le celle primarie hanno una migliore capacità di immagazzinamento energetico, ma le celle secondarie offrono migliori capacità di output di potenza rispetto a quelle primarie e sono utilizzate per applicazioni ad alta potenza. Le batterie secondarie sono spesso più costose, ma in applicazioni ad alto scarico offrono un maggiore valore poiché possono essere riutilizzate. In applicazioni a scarico basso, la durata del servizio è più importante e le caratteristiche di autoscarica di una batteria ricaricabile significano che sono meno adatte per essere utilizzate come fonte primaria di energia.
Tipi di Batterie Secondarie
Batteria al Litio-Ione (Li-ion)
Una batteria al litio-ione è una batteria ricaricabile composta da celle in cui gli ioni di litio si muovono dall’anodo all’elettrolito fino al catodo durante lo scarico e viceversa durante la ricarica. Le batterie Li-ion hanno generalmente un’alta densità energetica, nessun effetto memoria e bassa autoscarica. Uno dei tipi più comuni di celle è la batteria 18650, utilizzata in molti computer portatili, utensili elettrici senza fili, alcune auto elettriche, monopattini elettrici, la maggior parte delle e-bike, power bank portatili e torce LED. Il voltaggio nominale è di 3.7 V.
Batteria Nickel-Metal Hydride (NiMH)
La batteria NiMH è una batteria secondaria con un elettrodo positivo composto da idrossido di nichel e un elettrodo negativo composto da un idruro metallico (una lega assorbente di idrogeno). Introdotta commercialmente nel 1989, la batteria NiMH è diventata molto popolare in veicoli ibridi elettrici e rappresenta il 10% del mercato totale delle batterie ricaricabili. Rispetto alla batteria NiCd, offre il 40% in più di energia specifica, risultando in circa il doppio della capacità. Le batterie NiMH
sono anche meno influenzate dall’effetto memoria.
Batteria Nickel-Cadmio (Ni-Cd)
La batteria Ni-Cd è un tipo di batteria secondaria che utilizza idrossido di nichel Ni(O)(OH) come catodo e cadmio metallico come anodo. La sigla Ni-Cd deriva dai simboli chimici di nichel (Ni) e cadmio (Cd). Questa batteria ha una bassa impedenza interna, che si traduce in elevate capacità di potenza, ma una minore capacità di immagazzinamento energetico rispetto ad altri sistemi di batterie. Ha una lunga vita utile e la capacità di essere ricaricata rapidamente, ma può soffrire di depressione di tensione o effetto memoria.
Batteria al Piombo-Acido
Le batterie al piombo-acido contengono elettroliti liquidi in un contenitore non sigillato, richiedendo che la batteria sia mantenuta in posizione verticale e l’area ben ventilata per garantire una sicura dispersione del gas idrogeno che produce durante la sovraccarica. Questa batteria è relativamente pesante per la quantità di energia elettrica che può fornire. Il suo basso costo di produzione e i suoi alti livelli di corrente di picco la rendono comune dove la sua capacità (oltre circa 10 Ah) è più importante del peso e delle problematiche di gestione. Un’applicazione comune è la batteria moderna dell’auto, che può generalmente fornire una corrente di picco di 450 ampere.
Altri Tipi di Batterie
Questa lista riassume notevoli tipi di batterie elettriche composte da una o più celle elettrochimiche. Quattro liste sono fornite nella tabella. La prima lista è una classificazione delle batterie per dimensione e formato. Poi, le liste delle celle primarie (non ricaricabili) e secondarie (ricaricabili) sono liste di chimica della batteria. La terza lista è una lista di applicazioni delle batterie. L’ultima lista è una lista di differenti voltaggi delle batterie.
Dimensioni
Batteria AA
Batteria AAA
Batteria AAAA
Batteria C
Batteria D
Batteria CR1220
Batteria CR1620
Batteria CR1632
Batteria CR1616
Batteria CR2016
Batteria CR2032
Batteria CR2025
Batteria CR2430
Batteria CR2450
Batteria CR123
Batteria CR2
Batteria CR132A
Batteria LR1130
Batteria LR41
Batteria LR44
Batteria A23
Batteria A13
Batteria 18650
Batteria 21700
Chimica
Batteria Primaria
Batteria alcalina
Batteria al litio metallo
Batteria a zinco-carbone
Batteria a zinco-cloruro
Batteria a ossido d’argento
Batteria a zinco-aria
Batteria Secondaria
Batteria al litio-ione
Batteria al litio-polimero
Batteria al cobalto di litio
Batteria al manganese di litio
Batteria LiFePo
4
Batteria NMC
Batteria NCA
Batteria NiMH
Batteria NiCd
Batteria al piombo-acido
Batteria SLI
Batteria per trazione
Batteria AGM
Batteria a gel
Applicazioni
Batteria UPS
Batteria per auto elettrica
Batteria per auto 12V – SLI
Batteria per moto
Batteria marina
Batteria per laptop
Batteria per cellulare
Batterie per immagazzinamento di energia elettrochimica
Batterie speciali
Batterie a flusso
Voltaggio
Batteria 1.2V
Batteria 3V
Batteria 6V
Batteria 9V
Batteria 12V
Batteria 24V
In conclusione, le batterie secondarie offrono una gamma versatile e sostenibile di opzioni per numerose applicazioni, dalla tecnologia portatile ai veicoli elettrici. Sebbene possano essere più costose inizialmente, la loro capacità di essere ricaricate e riutilizzate le rende una scelta economica e rispettosa dell’ambiente nel lungo periodo. Con l’avanzamento della tecnologia, ci si aspetta ulteriori miglioramenti nelle prestazioni delle batterie, rendendole ancora più essenziali in un mondo sempre più dipendente dall’energia elettrica.
