Che cos'è una batteria a celle bagnate?

Una batteria è un dispositivo che crea energia elettrica per mezzo di reazioni chimiche. Esistono due tipi di batterie: cella umida e cella a secco. Una batteria a celle umide funziona per mezzo di una soluzione elettrolitica liquida, mentre in una batteria a celle secche la soluzione è sotto forma di una pasta. Alcune celle bagnate possono essere ricaricate, mentre altre sono valide solo per un periodo di tempo più breve. Alla fine, tuttavia, tutte queste batterie diventano inutilizzabili e devono essere sostituite.

Tipi diversi

Esistono diversi tipi di batterie a celle umide, classificate come "primarie" o "secondarie". Una batteria primaria può essere utilizzata solo fino a quando i suoi prodotti chimici sono esauriti e non possono più reagire tra loro. Al contrario, una batteria secondaria può essere ricaricata invertendo efficacemente il processo chimico interno utilizzato per generare una carica.

Composizione di alcune batterie

La maggior parte delle automobili utilizza una batteria a celle umide. La batteria al piombo acido, spesso presente in tali veicoli, è una batteria secondaria che contiene piombo, ossido di piombo, piastre e una soluzione elettrolitica liquida contenente il 65% di acqua e il 35% di acido solforico. Alcune piastre sono anodi collegati al terminale negativo, mentre altre sono catodi collegati al terminale positivo.

Come funziona

Quando un carico è attaccato ai terminali della batteria a celle umide, si verifica una reazione chimica tra il piombo, l'ossido di piombo e la soluzione elettrolitica. Come risultato della reazione, l'elettricità fluisce attraverso i terminali fino al carico e l'acido solforico viene rimosso dalla soluzione e legato alle piastre. Quando la batteria viene ricaricata facendo passare una corrente inversa attraverso di essa, i legami tra le piastre e l'acido solforico vengono interrotti e l'acido solforico ritorna alla soluzione liquida, consentendole di fornire più elettricità.

Uso e sostituzione a lungo termine

Dopo un uso prolungato, una batteria a celle umide non può più fornire elettricità sufficiente al carico ad essa collegato. Ciò accade perché nel tempo il materiale nelle piastre positive si sfalda durante la normale espansione e contrazione dei cicli di scarica e carica. Man mano che il materiale si sfalda, le piastre diventano più piccole e i fiocchi formano un sedimento sul fondo della batteria che alla fine rende le piastre in corto circuito e uccide completamente la batteria.

Una batteria a celle umide spesso si esaurisce più rapidamente in un clima caldo perché il calore provoca l'accumulo o la perdita di materiale nelle piastre e anche perché l'acqua evapora dalla soluzione elettrolitica. Inoltre, l'uso prolungato della batteria, l'eccessiva vibrazione e il sovraccarico possono far sì che la batteria si scarichi più rapidamente. Una volta raggiunto questo punto, non può più essere ricaricato e deve essere sostituito.

Storia delle cellule umide

Le batterie sono state utilizzate per oltre un secolo e prove archeologiche mostrano che le celle galvaniche potrebbero essere state utilizzate 2000 anni fa. La batteria a celle umide è stata uno dei primi moderni tipi di batterie ad essere sviluppato. John Frederic Daniell creò la prima batteria a celle bagnate nel 1836, che era superiore alle versioni precedenti perché era più sicura e più affidabile, sebbene non potesse essere spostata ed era piuttosto fragile. Da allora, una serie di miglioramenti ha prodotto quelle batterie comunemente utilizzate oggi.