Batterie – Principio di base: cella voltaica e cella elettrolitica

La batteria è il componente fondamentale dell’impianto elettrico degli autoveicoli: insieme all’alternatore fornisce l’energia elettrica necessaria per il funzionamento di tutti gli organi principali e dei sistemi elettronici dell’autoveicolo. La batteria accumula e fornisce corrente continua a bassa tensione all’impianto elettrico. 
Le batterie di accumulatori utilizzate in campo automobilistico sono quasi esclusivamente di tipo a cella elettrolitica al piombo-acido.
Come tutte le celle elettrolitiche (celle voltaiche o celle galvaniche) le batterie al piombo-acido sono basate sul principio della “coppia elettrolitica”. Due conduttori di metalli o materiali diversi immersi in una soluzione conduttrice di tipo salino, acido o alcalino generano una forza elettromotrice, denominata anche differenza di potenziale o tensione elettrica, che permette il passaggio della corrente elettrica in un circuito ad essi collegato.
La tensione caratteristica di ciascuna cella voltaica varia in funzione del materiale utilizzato per gli elettrodi (rame-zinco, carbone-zinco, nickel-cadmio, nickel-metallo idruro, argento-zinco, sodio-zolfo, etc…).

La prima cella in grado di produrre correnti elettriche stabili fu ideata e costruita dallo scienziato italiano Alessandro Volta nel 1800. Era costituita da un elettrodo di rame e uno di zinco immersi in una soluzione salina. Questo tipo di cella forniva una tensione di 1.1 – 1.5 Volt. Successivamente gli elettrodi immersi vennero sostituiti da coppie di dischetti di rame e zinco separati da un feltrino imbevuto di soluzione acida. Le coppie di dischi venivano poste l’una sull’altra formando una vera e propria pila (da cui la denominazione pila elettrica) dove si alternavano dischi di rame e dischi di zinco in contatto diretto in modo da realizzare un collegamento in serie che permetteva di sommare le tensioni prodotte dalle singole coppie.