Di Wolfram Donat • Aggiornato il 24 marzo 2022
Dalle comuni batterie AA alle potenti batterie per automobili, il mondo delle batterie è vario. Eppure molti si chiedono ancora cosa rappresenti veramente il “tensione”.
La tensione è la differenza di potenziale elettrico tra i terminali positivo e negativo di una batteria. Una differenza di potenziale maggiore significa una tensione più elevata.
Il potenziale elettrico è la differenza di carica tra due punti. In una batteria, un terminale è carico positivamente (deficit di elettroni) mentre l’altro è carico negativamente (surplus di elettroni). La separazione fisica impedisce agli elettroni di muoversi liberamente. Quando i terminali sono collegati, ad esempio attraverso un circuito, gli elettroni fluiscono dal terminale negativo a quello positivo, creando corrente elettrica misurata in ampere (ampere).
L'unità SI “volt” onora Alessandro Volta, il fisico che inventò la prima cella elettrochimica nel 1800. La sua cella utilizzava elettrodi di zinco e rame in un elettrolita di acqua salata e diede il via allo sviluppo delle batterie moderne. Volta fu nobilitato da Napoleone nel 1810 e il volt prese ufficialmente il suo nome nel 1881.
La tensione è una misura della differenza potenziale, non della corrente. L'alta tensione da sola non rappresenta necessariamente un pericolo; è la corrente risultante che può essere pericolosa. Un’analogia popolare paragona il voltaggio alla pressione dell’acqua:una pressione più elevata spinge l’acqua più velocemente, proprio come un voltaggio più elevato incoraggia un flusso di elettroni più rapido. Tuttavia, la corrente effettiva dipende dalla resistenza del carico, non semplicemente dalla tensione della batteria.
I progressi nella chimica delle batterie hanno reso possibili dispositivi compatti e ad alte prestazioni. Le batterie agli ioni di litio, ad esempio, hanno un rapporto potenza/peso superiore, consentendo agli smartphone di ridursi drasticamente. Nelle celle agli ioni di litio, gli ioni di litio si spostano tra l'anodo e il catodo durante la scarica e ritornano durante la carica.
La Toyota Prius ha utilizzato per la prima volta batterie al nichel-metallo idruro (Ni-MH). I suoi pacchi di nuova generazione, introdotti alla fine del 2009, sono passati alla tecnologia agli ioni di litio, offrendo una maggiore densità di energia e una migliore efficienza.
Le batterie coprono un intervallo di tensione che va da frazioni di volt a diverse centinaia di volt, a seconda delle dimensioni e della chimica. Comprendere il voltaggio ti aiuta a selezionare la giusta fonte di alimentazione per qualsiasi dispositivo, garantendo prestazioni affidabili e sicurezza.
