Una batteria è un dispositivo in grado di convertire energia chimica in energia elettrica e viceversa. E’ composta da due elettrodi (la singola cella) immersi in una soluzione, detta elettrolita, attraverso la quale i due elettrodi reagiscono scambiandosi ioni (atomi con carica elettrica diversa da zero).
L’energia posseduta da una batteria deriva proprio da queste reazioni, che portano ioni positivi dall’anodo al catodo (i due elettrodi), creando una differenza di potenziale tra i due (la tensione della cella). La differenza di potenziale tra anodo e catodo fa in modo che, se messi in contatto, avvenga un passaggio di corrente (elettroni) tra i due elettrodi. Maggiore è la facilità per gli ioni positivi di passare attraverso l’elettrolita, e maggiore sarà la corrente in grado di erogare la nostra cella.
Le caratteristiche fondamentali delle batterie sono 3:
1. Tensione nominale. È la stessa per ogni cella costituita dai medesimi 3 elementi (anodo, catodo ed elettrolita). È misurata in Volt (V). Quindi per una batteria al piombo sarà 2,12V mentre per una Li-Ion sarà variabile dai 3,2V ai 3,7V a seconda della scelta effettuata per elettrolita.
2. Capacità della cella. Viene misurata in Amperora (Ah) ed è rappresentativa dell’energia contenuta nella cella. Una batteria da 1 Ah può fornire una corrente di 1 Ampere per un’ora.
3. Corrente di spunto. È la corrente massima che può fornire la cella per un breve periodo. Nelle batterie convenzionali questo dato è fornito come corrente max (es 500A), mentre nelle batterie al litio questo dato è fornito in numero di C, che rappresenta un fattore moltiplicativo della capacità nominale della batteria. Ad esempio, una batteria da 10 Ah e 10C può fornire una corrente massima pari a 100A.
La capacità della cella moltiplicata per la tensione della stessa, fornisce l’energia totale immagazzinabile nella batteria (espressa in Wattora Wh), mentre la corrente massima moltiplicata per la tensione ne determina la potenza massima (espressa in Watt, W).
La capacità di una cella, considerando la stessa tecnologia costruttiva, è data dalle sue dimensioni, quindi una batteria più grande porta a capacità maggiore. La corrente di spunto, e quindi la potenza di una batteria, dipende principalmente dalla tecnologia della cella e dalle modalità costruttive (ad esempio esistono celle Li-ion che vanno dai 10C ai 60C).