A volte sembra che le batterie AA si riproducano quando vengono lasciate da sole nei cassetti bui intorno alla casa. Mentre i bambini li strappano dai giocattoli mentre finiscono il succo, i morti senza accusa si confondono con quelli nuovi. E in qualche modo un tester di batteria funzionante o multi-meter non è mai a portata di mano per testarli (e potrebbe anche aver avuto le sue batterie svuotate per l’uso in qualcos’altro).
Un test semplice e rumoroso per determinare una batteria scarica da una buona è il rimbalzo della batteria scarica: lasciali cadere sul pavimento e quelli piatti rimbalzano. Questo è stato accolto con un certo grado di scetticismo, con molti sostenendo la tecnica non ha alcuna base scientifica a tutti. Tuttavia, la questione è stata risolta con i risultati di uno studio peer-reviewed condotto da ricercatori della Princeton University pubblicato sul Journal of Materials Chemistry.
Ciò che lo studio mostra è che più la batteria si scarica, maggiore è il suo rimbalzo – come misurato facendo cadere le batterie nei tubi di plexiglass e registrando l’altezza del rimbalzo. Questa correlazione si disattiva quando metà della potenza è stata utilizzata. Oltre a mettere dubbi sull’utilità della tecnica per riposare, gli autori hanno anche capito perché le proprietà delle batterie e la tendenza a rimbalzare cambiano man mano che la sua potenza è esaurita.
Dissezione batterie
La maggior parte delle batterie usa e getta sono costituiti da due camere. Uno è il catodo caricato positivamente, che contiene biossido di manganese. L’altro è l’anodo caricato negativamente, che contiene zinco sotto forma di gel e un po ‘ di idrossido di potassio – l’alcali che dà il nome alle batterie alcaline standard non ricaricabili.
Quando le due estremità di una batteria sono collegate, lo zinco reagisce con l’idrossido nell’anodo che libera gli elettroni per fluire verso il biossido di manganese al catodo, generando elettricità. Durante questo processo le varie sostanze chimiche reagiscono per formare ossido di zinco e un’altra forma di ossido di manganese. Quando tutto lo zinco ha reagito, non c’è più da creare un flusso di elettroni, e così la batteria si scarica.
Il team dell’Università di Princeton ha quindi sezionato le batterie con vari gradi di scarica ed esaminato il loro contenuto sotto un microscopio elettronico a scansione. Hanno scoperto che nel processo di scarica, c’è anche un cambiamento fisico e chimico nella natura della batteria.
L’ossido di zinco si forma attorno alle particelle di zinco incorporate nel gel, trasformando lentamente il gel in una ceramica. Mentre il materiale inizia come particelle strettamente imballate, il processo di ossidazione forma piccoli ponti tra di loro, producendo un materiale un po ‘ come una rete di molle collegate, che gli dà rimbalzo. Chiunque abbia mai lasciato cadere una gelatina sul pavimento saprà che i gel non rimbalzano, ma lo stampo in ceramica si è formato in potenza.
Tuttavia, il “rimbalzo massimo” viene raggiunto quando la batteria è scesa a circa la metà della sua carica, a quel punto la quantità di rimbalzo si stacca nonostante il fatto che si stia ancora formando più ossido di zinco. Quindi la tecnica di rimbalzo può rivelare che una batteria non è fresca, ma non è un indicatore che sia completamente piatta. Tuttavia, è un modo semplice e immediato di controllare la profusione di batterie che riempiono i nostri cassetti – nessun multimetro richiesto.