Che cos'è una corrente di carica?
Quando una batteria riutilizzabile perde la sua carica immagazzinata, può essere ricaricata applicando una corrente di carica che converte i prodotti chimici nella batteria in elettricità immagazzinata. La batteria immagazzina questa carica fino a quando non è nuovamente necessaria, quando la reazione chimica inversa rilascia l'elettricità immagazzinata nella batteria. La corrente di carica è ciò che consente di utilizzare ripetutamente la batteria e il modo in cui la corrente influisce sulla batteria dipende dai prodotti chimici utilizzati in essa.
Le batterie al piombo acido sono ampiamente utilizzate nelle attrezzature di trasporto, nell'accumulo di energia solare e in altre applicazioni che richiedono una grande capacità di accumulo elettrico. Queste batterie sono costituite da una serie di piastre di piombo conservate in una miscela di acido solforico e acqua. Si verifica una reazione chimica tra il piombo e l'acido e viene prodotta corrente elettrica. Ogni cella in una batteria al piombo crea circa 2,2 volt, quindi una batteria da 12 volt avrà sei celle e una carica completa leggermente superiore a 13 volt.
Quando una batteria piombo-acido viene scaricata ripetutamente o invecchia, la reazione di piombo e acido crea solfato di piombo, che alla fine può rivestire le piastre di piombo e causare il guasto della batteria. Una corretta corrente di carica può invertire parte di questa reazione, chiamata solfatazione. La tecnologia sviluppata alla fine del XX secolo, chiamata carica ad impulsi o modulazione dell'ampiezza degli impulsi, può invertire notevolmente la solfatazione e ripristinare una buona capacità elettrica delle batterie più vecchie.
La corrente di carica deve essere controllata o regolata attentamente, poiché l'eccesso di energia inviato a una batteria provoca il surriscaldamento. Le batterie calde non solo hanno una capacità di carica inferiore, ma possono anche guastarsi se l'acqua bolle o evapora a causa del calore in eccesso. Molti caricabatterie utilizzano i controller di carica per ridurre il flusso di corrente mentre la batteria si carica e alcuni possono controllare la temperatura della batteria per evitare il surriscaldamento.
In alcuni casi, è possibile ricaricare batterie ricaricabili più piccole, comprese le batterie al nichel-idruro di metallo e agli ioni di litio. Le batterie all'idruro di nichel sono sensibili alla corrente di carica e se una batteria più debole viene inserita in un caricabatterie con batterie più potenti, potrebbero non accettare correttamente la carica. Molti caricabatterie contengono circuiti che caricano ciascuna batteria separatamente, anziché combinarli in un circuito. La ricarica separata consente a ciascuna batteria di ricevere una corrente specifica per ottimizzarne la ricarica.
La corrente di carica si riferisce anche alla potenza elettrica richiesta per caricare un condensatore. Un condensatore è un dispositivo a stato solido contenente due piastre in materiale che può condurre o far passare elettroni. Le due piastre sono separate da un materiale dielettrico, che resiste al flusso di elettroni in una certa misura. Quando il condensatore si sta caricando, la corrente scorre su una piastra, creando una carica negativa in eccesso. Allo stesso tempo, la piastra opposta sta sviluppando una carica positiva.
Questa carica elettrica immagazzinata funge da batteria e può essere conservata per lunghi periodi di tempo. Quando un interruttore collega il condensatore a un circuito elettrico, gli elettroni passano attraverso il dielettrico e nella piastra caricata positivamente, creando un flusso di elettricità. La corrente elettrica fluirà fino a quando il condensatore non viene scaricato, a quel punto può essere ricaricato ripetutamente. I condensatori sono ampiamente utilizzati nell'elettronica per fornire diverse funzioni, incluso il controllo di tensione e potenza.