Quanti tipi di batterie esistono e come sceglierle

Una batteria è un accumulatore di energia chimica capace di trasformare, all'occorrenza, questo tipo di energia in energia elettrica. Le batterie possono assumere forme molto differenti tra loro, ma in tutti i casi sono dotate di un anodo (il terminale positivo) e di un catodo (il terminale negativo), nonché di una cella elettrolitica contenente un elettrolita liquido o in gel.

Il funzionamento di una batteria prevede due fasi principali: una di carica e una di scarica. La fase di carica include l’accumulo di energia elettrica con l’ausilio dei componenti chimici di cui la batteria è composta. La fase di scarica, invece, coincide con l’utilizzo dell’accumulatore da parte dell’apparecchio elettrico a cui è stato collegato.

Quando l’accumulatore viene attraversato dalla corrente di carica, si verificano al suo interno delle reazioni tra i componenti dell’elettrolisi e gli elettrodi, che ne modificano la natura. Il processo causa un’energica polarizzazione elettrolitica che si esprime in forza elettromotrice.

La batteria è, quindi, pronta a erogare la corrente accumulata. Durante il processo di scarica, la corrente procede nella cella elettrolitica nel senso opposto a quello di carica. Anche i processi chimici interni si invertono, ripristinando la natura originaria degli elettrodi via via che la batteria si scarica (batterie ricaricabili). Al termine della scarica, l’accumulatore è chimicamente pronto per un nuovo ciclo di ricarica.

Per scegliere la giusta batteria e utilizzarla al meglio, prendi in considerazione le caratteristiche di base che riassumiamo di seguito.

• Tensione di scarica: la tensione ai morsetti della batteria durante la fase di scarica.
• Tensione di carica: la tensione applicata ai morsetti durante la fase di carica, che dipende dall’intensità della corrente.
• Capacità: indica la quantità di elettricità che la batteria è capace di erogare durante il funzionamento e si esprime in amperora (Ah).
• Capacità specifica: è il rapporto tra la capacità e la massa, e viene espressa in Ah/Kg.
• Rendimento amperometrico o in quantità: indica il rapporto tra la quantità di energia emessa durante la fase di scarica e la quantità di elettricità assorbita nella fase di carica.
• Rendimento in energia: indica il rapporto tra l’energia della corrente di scarica e l’energia della corrente di carica.
• Robustezza elettrica: indica la capacità dell’accumulatore di essere caricato e scaricato un certo numero di volte, senza richiedere manutenzione o sostituzione.

Per esempio, le batterie al piombo presentano un rendimento amperometrico di circa il 95% e un rendimento in energia compreso tra il 75% e l’85%.

Esistono in commercio molti tipi di batterie che possiamo catalogare in base ai materiali e ai metalli con cui sono state prodotte o a seconda della loro capacità di essere ricaricate (batterie ricaricabili) o meno (batterie non ricaricabili).

Se guardiamo ai materiali utilizzati per la loro ingegnerizzazione, possiamo dividere gli accumulatori in:

• Tipi di batterie al piombo: si dividono a loro volta in AGM e GEL (leggi la nostra guida alle batterie al piombo per approfondire);
• Tipi di batterie al litio: sono sei le tipologie chimiche costruttive più diffuse e si differenziano per il metallo associato al litio (ossido di cobalto, titanio di litio, ossido di manganese, nickel manganese cobalto, fosfato di ferro);
• Batterie al nichel: nel corso del tempo sono state prodotte varie tipologie di accumulatori al nichel, tra cui quelle al nichel-cadmio (NiCd) e al nichel-idruro metallico (NIMH);
• Tipi di batterie alcaline: sono un tipo di batteria non ricaricabile e realizzata con zinco e ossido di manganese polverizzati. Altre varianti sono prodotte in zinco-argento e zinco-bromo, dove lo zinco viene utilizzato come elettrodo negativo.

Esistono altre categorie di batterie per l’accumulo di energia, che possiamo classificare in base al tipo di utilizzo. Ad esempio, le batterie per gli impianti fotovoltaici, adatte all’accumulo della corrente generata dai pannelli solari, oppure le batterie per auto e mezzi di trasporto, dove le batterie al litio hanno quasi del tutto soppiantato le batterie al piombo ricaricabili.

La scelta della forma e della dimensione della batteria dipende dall’utilizzo che dovrai farne, e dall’apparecchio elettronico che intendi alimentare.

Le “batterie stilo” (AA) e “mini stilo” (AAA) sono spesso utilizzate in apparecchiature facilmente trasportabili e che non richiedono una eccessiva quantità di corrente per essere alimentate.

Le batterie “mezza torcia” (C) e “torcia” D, offrono una maggiore capacità e per questo possono essere impiegate nei dispositivi elettronici che consumano di più.

Grazie alle batterie di dimensioni speciali, poi, hai la possibilità di alimentare i tuoi dispositivi specialistici come gli ossimetri a impulsi (batterie 1/2 AA). Quando hai bisogno di alimentare un’illuminazione di emergenza o utensili elettrici, puoi usare le sub C.

Le batterie di tipo a lanterna si presentano di forma rettangolare, hanno dimensioni superiori alle batterie sin qui presentate e, per questo motivo, sono idonee nei casi in cui serva una maggiore capacità di tensione e lunga durata.

Le batterie a bottone a cella singola si presentano rotonde e piccole. Generalmente, si utilizzano in dispositivi elettronici portatili che svolgono il loro compito con poca energia. Sono indicate in particolare per alcuni dispositivi medici portatili e come fonte di energia di backup di apparecchiature elettroniche, solitamente alimentate dalla rete elettrica.

Al netto del tipo e dimensione di batteria di cui hai bisogno, scegliere batterie ricaricabili risulta essere più conveniente e ti permetterà di ridurre la quantità di rifiuti aziendali da smaltire.

Negli autoveicoli le batterie al litio hanno quasi del tutto soppiantato le batterie al piombo, mentre negli smartphone, tablet e computer portatili sono “lo standard” attuale.

Se le batterie al litio vengono in alcuni casi preferite ad altre versioni, ciò accade perché possono erogare una quantità di energia elettrica maggiore rispetto alle altre (a parità di massa e di volume).

Le batterie agli ioni di litio, di conseguenza, risultano più piccole, meno pesanti, ma più potenti. Per qualsiasi scenario di applicazione sono un grande vantaggio in termini di usabilità degli utensili e di risparmio sui costi.

Una corretta manutenzione e gestione delle batterie richiede l’uso di accessori appropriati e professionali.

Quando effettui la manutenzione ordinaria o straordinaria di un utensile professionale alimentato a batteria, dopo alcuni anni potrebbe risultare necessario sostituire i cavi di collegamento e i contatti per le batterie.

In altri casi, potrebbe essere necessario sostituire del tutto il telaio portabatterie ormai giunto a fine vita tecnica.

In ogni caso, avrai bisogno di accessori durevoli e in linea con le specifiche internazionali. Nel nostro catalogo di accessori per la manutenzione delle batterie troverai tutto ciò che ti occorre, compresi i tester per batterie, le spazzole per i terminali e gli estrattori di accumulatori.

Dal primo generatore statico di elettricità inventato da Alessandro Volta, noto come pila, sono passati secoli. Eppure ancora oggi, grazie all’innovazione tecnica, utilizziamo gli accumulatori per generare elettricità dove non è possibile avere una rete elettrica o non è comodo e sicuro utilizzarla.

Le moderne batterie, come quelle al litio, hanno raggiunto capacità e prestazioni di durata elevate, permettendo agli utensili industriali e ai dispositivi elettronici in generale, di essere alimentati in ogni scenario.

Qualunque sia il tuo campo di applicazione, potrai fare affidamento su batterie di varie dimensioni e capacità attraverso il catalogo di batterie RS.