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Alessandro Volta
Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (Como, 18 febbraio 1745 – Como, 5 marzo 1827) è stato un chimico e fisico italiano, inventore del primo generatore elettrico mai realizzato, la pila, e scopritore del gas metano. -
La pila di Alessandro Volta
Realizzata con dischi di rame e zinco, inframmezzati da dei panni imbevuti di acido solforico diluito in acqua, ecco la prima pila della storia! La pila di Alessandro Volta è costituita fondamentalmente da una colonna di più elementi simili sovrapposti, i cosiddetti elementi voltaici, consistenti in dischi di zinco alternati a dischi di rame e separati da uno strato intermedio di feltro o cartone imbevuto in acqua salata- Contro: Utilizzo di panni o di cartone imbevuto
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Giuseppe Zamboni e la pila a secco
Il fisico Giuseppe Zamboni inventa la prima pila a secco, inserendo in un tubo di vetro, con una colonna di alluminio al centro, dischetti nell'ordine rame/carta commerciale con collante/lega stagno-zinco.- Pro:
pila funzionante senza liquido
lunga durata - Contro:
non poteva essere ricaricata
- Pro:
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Giuseppe Zamboni
Giuseppe Zamboni (Arbizzano, 1º giugno 1776 – Verona, 25 luglio 1846) è stato un abate e fisico italiano, padre dell'elettromotore perpetuo. Egli è conosciuto come l'inventore, nel 1812, della pila a secco. Con due di queste pile costruì un orologio custodito nel Museo di Storia dell'Arte di Modena. -
John Frederic Daniell
John Frederic Daniell (Londra, 12 marzo 1790 – Londra, 13 marzo 1845) è stato un chimico e meteorologo inglese. -
La pila Daniell
Il chimico inglese John Frederic Daniell mette a punto l'omonima pila, formata da un anodo e un catodo nettamente separati (al contrario della pila voltaica, in cui erano comunque impilati), utilizzando rame e zinco immersi in una soluzione salina degli stessi elementi, e chiudendo il circuito con un ponte salino.- Pro: più sicura tensione più alta
- Contro: soluzione salina
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Pila di Grove
Grove, utilizzando zinco e platino, crea una pila compatta che verrà utilizzata nei telegrafi, per poi essere abbandonata negli anni '60 dell'800 per la tossicità derivante dal suo funzionamento (liberava infatti biossido di azoto).- Pro:
Elevato potenziale di cella(fu scelta per i telegrafi) - Contro:
tossica
- Pro:
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William Robert Grove
Sir William Robert Grove (Swansea, 11 luglio 1811 – Londra, 1º agosto 1896) è stato un chimico e giurista gallese, noto per avere inventato la pila a combustibile. -
Robert Wilhelm Bunsen
Robert Wilhelm Eberhard Bunsen (Gottinga, 31 marzo 1811 – Heidelberg, 16 agosto 1899) è stato un chimico e fisico tedesco. -
Pila di Bunsen
La pila di Bunsen venne ideata modificando l'antecedente pila di Grove, dalla quale si differenzia per l'utilizzo di un catodo a carbone al posto del costoso catodo di platino della pila di Grove;grazie a tale modifica, che ne abbatteva i costi, la pila di Bunsen poteva essere prodotta su larga scala.- Pro
economica
potenziale di cella pari a 1,9 V - Contro
non ricaricabile
- Pro
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Gaston Planté
Gaston Planté (Orthez, 22 aprile 1834 – Parigi, 21 maggio 1889) è stato un fisico francese. -
Il Primo Accumulatore della Storia
La prima batteria ricaricabile (questa è infatti la definizione di accumulatore) viene inventata dal fisico francese Gaston Planté. Una versione moderna di questo tipo di accumulatore è utilizzata come batteria di servizio nelle automobili (in parole povere, è quella che permette l'accensione). Essa è formato da 6 celle in serie composte da un anodo in piombo e un catodo di biossido di piombo immerso in una soluzione acquosa di acido solforico.- Pro
Ricaricabile - Contro
Soluzione acquosa
- Pro
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Georges Leclanché
Georges Leclanché (Parmain, 1839 – Parigi, 4 settembre 1882) è stato un ingegnere francese.
È ricordato per avere inventato nel 1866 la pila Leclanché,[1] che fu utilizzata come prototipo per la costruzione della prima pila a secco propriamente detta (brevettata venti anni dopo da Carl Gassner). -
La pila Leclanché
Ecco la progenitrice delle pile a secco moderne, formata da un anodo di zinco ed un catodo di grafite. Erroneamente, è definita la prima pila a secco: non è così, visto che anodo e catodo erano in realtà immerse in una pasta di biossido di manganese, cloruro di ammonio e bicloruro di zinco in soluzione, seppur minima, acquosa.- Pro: 1,5 V
- Contro prodotti della riduzione che avviene al catodo sono due gas, idrogeno e ammoniaca, le cui pressioni porterebbero alla rottura della pila
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La pila Gassner
Modificando lievemente la pila Leclanché, Carl Gassner ottenne la prima plia a secco del mondo: utilizzando infatti il gesso come legante, al posto della soluzione acquosa elettrolitica ottenne una pila molto meno soggetta a scaricarsi.- Pro non si scaricava prima pila a secco
- Contro potenziale ridotto
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Carl Gassner
Carl Gassner (Magonza, 17 novembre 1855 – 31 gennaio 1942) è stato un medico e inventore tedesco. Inventò la prima pila a secco che poté essere prodotta in serie con grande successo commerciale. -
Edward Weston
Edward Weston (Oswestry, 9 maggio 1850 – Montclair, 20 agosto 1936) è stato un chimico, ingegnere e imprenditore statunitense, rivale di Thomas Alva Edison. Nato in Inghilterra, ma trasferitosi negli Stati Uniti, Weston viene ricordato per i suoi lavori sulla galvanostegia, sulle celle elettrochimiche (tra cui la pila Weston) e sulle misure elettriche.[1] Fu inoltre un concorrente di Thomas Edison nello sviluppo dell'industria di generazione e distribuzione della corrente elettrica. -
La pila Weston
Questa pila in umido è ancora oggi utilizzata per la calibrazione degli strumenti di misurazione (come i voltmetri)
L'anodo è costituito da un amalgama Cd/Hg al 12,5% in Cd, mentre il catodo è formato da una pasta di solfato mercuroso (Hg2SO4) depositata su mercurio metallico.- Pro eroga una forza elettromotrice costante nel tempo
- Contro può stararsi o addirittura danneggiarsi in modo permanente se costretta ad erogare corrente
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Charles Féry
Charles Féry (Parigi, 1865 – Parigi, 23 febbraio 1935) è stato un fisico francese. Ideatore di vari strumenti e apparecchiature scientifiche, tra i quali il pirometro di Féry (1898) e la pila zinco-aria (1914). La prima batteria zinco-aria fu realizzata da Charles Féry nel 1914 in versione “ingombrante”. Furono poi perfezionate e ridotte di volume negli anni '70. Oggi le più comuni batterie zinco-aria hanno la dimensione e forma di un bottone. -
Pile zinco-aria
La parete laterale interna e la base superiore della batteria sono occupati da una lastra metallica inerte che funge da anodo. Questa racchiude una pasta gelatinosa umida alcalina a base di KOH e contenente polvere di zinco. La parete laterale esterna e la base inferiore della batteria costituiscono un'altra lastra metallica inerte che funziona da catodo.
* Pro
dimensione piccola,
alta energia specifica,
∆E stabile (∆E = +1,65 V),
basso costo
* Contro
bassa capacità
non sempre affidabile -
Lewis Urry
Lewis Frederick Urry ( 29 gennaio 1927-19 ottobre 2004) è stato un ingegnere chimico e inventore canadese - americano . Ha inventato sia la batteria alcalina che la batteria al litio mentre lavorava per la società Eveready Battery . -
Le moderne pile
L'ossidante e il riducente sono ancora biossido di manganese (MnO2) e zinco metallico (Zn), ma lo Zn non forma più il contenitore esterno essendo inserito in forma di polvere attorno ad una barra metallica inerte (anodo)- Pro
tensione costante durante la vita della batteria
Non produce gas
dimensioni ridotte
tempo di vita maggiore - Contro
materiali / estrazione materie prime
- Pro
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Le pile "a bottone"
Inventata e commercializzata negli anni '50 in varie forme e dimensioni, fu utilizzata per tutta la seconda metà del secolo scorso nell'aeronautica militare, civile e spaziale.
All'interno, a contatto con le basi superiore e inferiore della batteria, si trovano due paste gelatinose alcaline a base di idrossido di potassio (KOH) e contenenti una polvere di zinco (Zn) e una polvere di ossido di argento (Ag2O), rispettivamente.- Pro piccole ∆E stabile (∆E = +1,6 V)
- Contro bassa capacità Costo
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Pile al litio
Da non confondere con le batterie ricaricabili agli ioni di litio (Li-ion). All'interno, la base inferiore è a contatto con uno o più strati di litio immersi in un solvente organico aprotico (che non rilascia ioni H+). La base superiore è invece a contatto con un composto ossidante che può variare a seconda del tipo di batteria presa in considerazione, anch'esso immerso nello stesso solvente aprotico.- Pro dimensione piccola tempo di vita lungo ∆E alto (circa 3 V)
- Contro bassa capacità
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Accumulatore nichel-metallo idruro
L'accumulatore nichel-metallo idruro è un tipo di batteria ricaricabile simile all'accumulatore nichel-cadmio, ma l'anodo, che assorbe l'idrogeno, è una lega invece che cadmio.
Le batterie nel formato comune (AA stilo) hanno una capacità nominale C compresa tra 1100 mA·h e 2700 mA·h con una tensione di 1,2 V, erogata solitamente a 0,2 C.- Pro Ampio uso forma e dimensioni
- Contro Autoscarica maggiore Temperatura
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Panasonic Corporation
Panasonic Corporation (fino al 2010 Matsushita Electric Industrial Co.) è uno dei maggiori conglomerati multinazionali al mondo dell'elettronica di consumo, fondata a Osaka nel 1918 da Konosuke Matsushita.
La tecnologia degli accumulatori NiMH è stata sviluppata alla fine degli anni 1980, e fu commercializzata per la prima volta dalla Matsushita Company. -
John B. Goodenough
John Bannister Goodenough (Jena, 25 luglio 1922 – Austin, 25 giugno 2023[1]) è stato un fisico e chimico statunitense. Il 10 dicembre 2019 gli viene assegnato il premio Nobel per la chimica, insieme allo statunitense Michael Stanley Whittingham e al giapponese Akira Yoshino, "per lo sviluppo delle batterie agli ioni di litio".[2] È stata la persona più anziana ad aver ricevuto un premio Nobel (all'età di 97 anni). -
Accumulatore agli ioni di litio
L'accumulatore agli ioni di litio è un tipo di batteria ricaricabile che utilizza la riduzione reversibile degli ioni di litio per immagazzinare energia.
Gli accumulatori agli ioni di litio usano un composto di litio sul catodo e grafite o titanato di litio sull'anodo. Possono essere costruiti in una vasta gamma di forme e dimensioni, in modo da riempire efficientemente gli spazi disponibili nei dispositivi che li utilizzano.- Pro forma potenza durata capacità
- Contro esplosioni inquinamento
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Le batterie oggi e i problemi per il futuro
La fabbricazione delle batterie agli ioni di litio è sempre più efficiente dal punto di vista consumi. Il problema è, più che altro, di estrazione dei vari elementi, specialmente il cobalto (per la "scarsità"). Inoltre, il litio fa parte delle cosiddette "terre rare", che sono concentrate in pochi Paesi (tra cui la Cina) e con un'estrazione che può risultare molto invasiva per l'ambiente.
Inoltre il problema dello smaltimento delle batterie esauste è sempre più rilevante.