Domande e risposte: le batterie Stampa

Ecco le risposte ad alcune delle domande più frequenti che ci avete posto su www.panamar.it.
In questa sezione inizieremo dalle nozioni basilari sulle batterie Panasonic disponibili sul sito www.panamar.it.
 

1. Chi ha inventato la batteria?

Negli anni 1860 George Leclanche sviluppò in Francia quello che sarebbe stato il precursore della prima batteria di largo consumo nel mondo - la pila zinco carbone. L'anodo era una barretta in lega di zinco e mercurio (lo zinco, l'anodo nella pila originale di Volta, si era dimostrato uno dei migliori metalli per questo compito). Il catodo era una coppa porosa di biossido di manganese compresso e carbone. Nella miscela fu inserita una barretta di carbone che serviva da collettore di corrente. Sia l'anodo che l'elettrodo di focalizzazione erano immersi in una soluzione liquida di cloruro di ammonio che agiva come elettrolita. Il sistema era denominato "pila liquida".

Sebbene la pila di Leclanche fosse robusta e poco costosa, questa fu alla fine sostituita da una "pila a secco" negli anni 1880. L'anodo divenne il contenitore di zinco che conteneva la pila, e l'elettrolita divenne una pasta piuttosto che un liquido-praticamente la pila zinco carbone conosciuta oggi.

2. Cosa contiene una batteria?

Le batterie sono piccoli oggetti ma complessi. Sono celle elettrochimiche altamente ingegnerizzate. L'energia chimica è convertita in energia elettrica tramite una reazione di ossido-riduzione. Questo processo ha luogo fra tre dei componenti principali di una batteria. L'anodo, il catodo e l'elettrolita. Tipi diversi di batterie usano materiali diversi per questi componenti. I materiali di questi componenti sono scelti a seconda di come cedono o attraggono gli elettroni, e questa è la reazione necessaria affinché sia generata una corrente elettrica. L'anodo è spesso un metallo, il catodo un ossido metallico e l'elettrolita una soluzione salina che facilita il flusso di ioni.

3. Come funziona una batteria?

Le batterie possono sembrare semplici, ma per fornire energia pronta all'uso è necessario un processo elettrochimico complesso. La corrente elettrica sotto forma d'elettroni inizia a scorrere nel circuito esterno quando il dispositivo-per esempio una lampadina-viene acceso. In quel momento, il materiale dell'anodo, lo zinco, rilascia due elettroni per atomo in un processo denominato ossidazione, lasciando dietro di sè ioni di zinco instabili. Dopo che gli elettroni hanno fatto il loro lavoro alimentando la lampadina, rientrano nella pila in corrispondenza del catodo, dove si uniscono al materiale attivo (biossido di manganese) in un processo chiamato riduzione.

I processi combinati d'ossidazione e riduzione non potrebbero aver luogo in una pila senza un modo interno di ritrasportare gli elettroni verso l'anodo, equilibrando il flusso di corrente esterno. Questo processo viene compiuto dal movimento degli ioni di idrossido caricati negativamente presenti nella soluzione acquosa denominata elettrolita. Ogni elettrone che entra nel catodo reagisce al biossido di manganese per formare MnOO- Poi, il MnOO- reagisce con l'acqua dell'elettrolita. In questa reazione, l'acqua si separa rilasciando ioni d'idrossido nell'elettrolita e ioni d'idrogeno che si combinano con MnOO- per formare MnOOH.

Il circuito interno è completo quando gli ioni di idrossido prodotti in questa reazione al catodo fluiscono verso l'anodo sotto forma di corrente ionica. Qui, si uniscono a ioni di zinco instabili, che si sono formati nell'anodo quando gli elettroni sono stati originariamente ceduti al circuito esterno. Questo produce ossido di zinco e acqua. Ciò completa il circuito che è necessario per avere un flusso d'elettricità costante.

4. Che cosa sono anodo, catodo e elettrolita?

Sono i componenti base di una batteria. L'anodo è l'elettrodo negativo ed è fatto di zinco. Il catodo è l'elettrodo positivo ed è fatto di biossido di manganese. L'elettrolita è una soluzione acquosa che consente di trasportare gli ioni fra gli elettrodi ed è fatta di idrossito di potassio

 
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