Uno studio mette in guardia sui rischi di mescolare batterie vecchie e nuove

Le batterie alimentano il nostro mondo moderno, dai telecomandi e giocattoli alle torce, alle fotocamere digitali e persino ai veicoli elettrici. Tuttavia, una pratica comune ma spesso trascurata, quella di mescolare batterie vecchie e nuove, può creare seri problemi di prestazioni e rischi per la sicurezza. Questo articolo esamina le ragioni scientifiche alla base di questi rischi e fornisce una guida pratica per un utilizzo più sicuro delle batterie.

Per capire perché mescolare batterie vecchie e nuove è problematico, dobbiamo prima esaminare come funzionano le batterie. Le batterie sono essenzialmente dispositivi che convertono l'energia chimica in energia elettrica attraverso reazioni chimiche controllate.

Una batteria tipica è composta da:

• Anodo (elettrodo positivo): Dove avviene l'ossidazione, rilasciando elettroni.
• Catodo (elettrodo negativo): Dove avviene la riduzione, accettando elettroni.
• Elettrolita: Facilita il movimento degli ioni tra gli elettrodi.
• Separatore: Previene i cortocircuiti consentendo il flusso di ioni.
• Alloggiamento: Protegge i componenti interni.

Durante la scarica, le reazioni chimiche agli elettrodi generano un flusso di elettroni attraverso un circuito esterno mentre gli ioni si muovono internamente. Man mano che i reagenti si esauriscono, la tensione diminuisce gradualmente fino a quando la batteria non è esaurita.

Le batterie possono essere modellate come una sorgente di tensione ideale con resistenza in serie (resistenza interna). Le batterie nuove hanno una bassa resistenza interna, consentendo un forte flusso di corrente. Man mano che le batterie invecchiano, la resistenza interna aumenta a causa di:

• Esaurimento dei reagenti
• Cambiamenti della superficie degli elettrodi
• Degradazione dell'elettrolita

Combinare batterie vecchie e nuove crea squilibri che portano a tre rischi principali:

Secondo la legge di Joule (P = I²R), le batterie vecchie ad alta resistenza costrette a far passare la corrente da batterie nuove generano calore pericoloso. Questo può causare:

• Decomposizione chimica
• Perdite di elettrolita
• Invecchiamento accelerato
• Potenziali esplosioni

Quando le batterie vecchie non possono gestire in sicurezza la corrente proveniente da batterie nuove, possono verificarsi cortocircuiti interni, rilasciando potenzialmente sostanze corrosive o causando una fuga termica.

Le batterie miste si scaricano in modo non uniforme, riducendo l'efficienza e la capacità complessive, aumentando al contempo la probabilità di carica inversa nelle batterie ricaricabili.

I principali produttori di batterie sconsigliano universalmente di mescolare le batterie:

• Sostituire tutte le batterie contemporaneamente
• Utilizzare tipi e marche di batterie identici
• Evitare di combinare batterie usa e getta e ricaricabili

Per massimizzare la sicurezza e le prestazioni:

• Ispezionare regolarmente le batterie per danni o perdite
• Conservare le batterie correttamente in condizioni fresche e asciutte
• Seguire le linee guida del produttore per la ricarica
• Riciclare le batterie usate in modo responsabile

Le comuni chimiche delle batterie includono:

• Alcalina: 1,5 V, usa e getta, economica
• NiMH: 1,2 V, ricaricabile, ecologica
• Ioni di litio: 3,7 V, alta energia, leggero

Gli sviluppi futuri delle batterie si concentrano su:

• Maggiore densità energetica
• Ricarica più veloce
• Sicurezza migliorata
• Maggiore durata
• Sostenibilità migliorata

Comprendere i fondamenti delle batterie e seguire le corrette linee guida per l'uso aiuta a prevenire gli incidenti ottimizzando le prestazioni. Piccole precauzioni nella selezione e nella manipolazione delle batterie possono migliorare significativamente la sicurezza e l'affidabilità del dispositivo.