Differenza tra batterie ricaricabili e non ricaricabili

Differenza principale - Batterie ricaricabili e non ricaricabili

Le batterie forniscono un modo per alimentare i dispositivi elettrici che non possono essere collegati all'alimentazione di rete in ogni momento. Automobili, telefoni cellulari, computer portatili e giocattoli per bambini possono essere alimentati da batterie. A seconda della loro capacità di riutilizzo, le batterie sono classificate in due categorie: batterie non ricaricabili (primarie) e ricaricabili (secondarie). Il differenza principale tra batterie ricaricabili e non ricaricabili è quello le batterie ricaricabili possono essere riutilizzate una volta completamente scariche, mentre non ricaricabile le batterie non possono essere ricaricate una volta che si sono scaricate completamente.

Cosa sono le batterie non ricaricabili

Le batterie sono composte da due elettrodi chiamati catodico e il anodo, che sono posti in elettroliti. Quando gli elettrodi sono collegati, le reazioni chimiche avvengono sul catodo e sull'anodo, come abbiamo discusso con un esempio sull'articolo relativo agli anodi e ai catodi. Queste reazioni chimiche determinano un flusso di elettroni dall'anodo al catodo. Questi elettroni hanno energia elettrica, e se colleghiamo una componente elettrica tra il percorso degli elettroni, gli elettroni possono perdere la loro energia mentre attraversano il componente. L'energia elettrica che gli elettroni perdono può quindi essere convertita in una forma utile per noi. Ad esempio, una lampadina converte l'energia elettrica in energia luminosa (e energia termica), e un motore converte l'energia elettrica in energia cinetica. 

Prima di discutere la differenza tra le batterie ricaricabili e ricaricabili, vediamo prima una tipica batteria alcalina per vedere come funziona:

Una sezione longitudinale attraverso una batteria alcalina

All'anodo, lo zinco reagisce con gli ioni idrossido rilasciati dal catodo, producendo ossido di zinco e acqua e rilasciando elettroni nel processo:

Al catodo, gli elettroni rilasciati sono combinati con ossido di manganese (IV) e acqua per produrre ioni di manganese (III) e idrossido:

Affinché queste reazioni continuino, gli ioni viaggiano continuamente attraverso l'elettrolita mentre gli elettroni viaggiano all'esterno dell'elettrolita attraverso i fili che collegano l'anodo e il catodo. Questo crea una corrente elettrica nel filo.

Le batterie alcaline non sono ricaricabili. Ciò significa che queste reazioni possono aver luogo solo nella direzione sopra indicata. Una volta che tutto l'ossido di manganese (IV) è stato convertito in ossido di manganese (III), le reazioni si fermano e la batteria non può più produrre una corrente elettrica.

Cosa sono le batterie ricaricabili

Con le batterie ricaricabili, è possibile invertire le reazioni che consentono loro di guidare gli elettroni attorno a un circuito. Un buon esempio per le batterie ricaricabili è la batteria agli ioni di litio, che viene utilizzata per alimentare la maggior parte dei telefoni cellulari e laptop. Quando le batterie vengono utilizzate per accendere i dispositivi, diciamo che la batteria è scarico. Mentre questo sta accadendo, il "terminale negativo" rilascia ioni di litio, che viaggiano attraverso l'elettrolito al terminale positivo. Allo stesso tempo, gli elettroni fluiscono all'esterno del circuito dal terminale negativo verso il "terminale positivo". Durante ricarica, la batteria prende energia da una fonte esterna per invertire questi flussi: gli ioni di litio fluiscono dal "terminale positivo" verso il "terminale negativo", reintegrando la capacità della batteria di condurre di nuovo corrente.

Una batteria agli ioni di litio progettata per l'uso in un laptop

Tuttavia, le prestazioni delle batterie ricaricabili si degradano nel tempo. I predecessori ricaricabili alle batterie agli ioni di litio comprendevano batterie al nichel-cadmio. Queste batterie presentavano diversi svantaggi: le loro prestazioni tendevano a soffrire se venivano sovraccaricate frequentemente o se non erano spesso consentite il drenaggio completo. Inoltre, il cadmio era un metallo tossico, il che significava che le batterie al nichel-cadmio smaltite in modo improprio rappresentavano un rischio ambientale.

Differenza tra batterie ricaricabili e non ricaricabili

Uso dopo la scarica completa

Batterie ricaricabili può essere riutilizzato dopo la ricarica, una volta che sono stati completamente scaricati.

Batterie non ricaricabili può essere completamente scaricato una sola volta. Successivamente, la batteria non può essere caricata e non può essere utilizzata per produrre una corrente elettrica.

Costo

Il prezzo di batterie ricaricabili è più alto rispetto a quello di quelli non ricaricabili. Tuttavia, a lungo termine, l'uso di batterie ricaricabili è più economico.

Batterie non ricaricabili sono più economici rispetto a quelli ricaricabili.

Tipi di batteria

Batterie ricaricabili include batterie al piombo-acido, al nichel-cadmio e agli ioni di litio.

Batterie non ricaricabili include batterie Leclanché, zinco-carbone e alcaline.

Cortesia dell'immagine

"Schema semplificato della costruzione di batterie alcaline" di Tympanus (Opera propria) [Public Domain], tramite Wikimedia Commons

"Batteria agli ioni di litio da un computer portatile." Di Kristoferb (Opera propria (enwiki)) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons