Batteria al sale, cosa sono e come funzionano

Recentemente si parla sempre più spesso di soluzioni più efficienti per immagazzinare maggiore energia delle classiche batterie al piombo o al litio; in questo caso parleremo delle batterie al sale.

Le batterie termiche vengono ideate per la prima volta durante la seconda guerra mondiale quando veniva utilizzata una miscela di sale come elettrolita.
Ma soltanto a partire dagli anni ‘60 lo sviluppo di batterie ricaricabili che utilizzano Sodio ha fatto notevoli balzi in avanti.
Molti si chiederanno: ma perchè il sale? 
Perchè il sale ha un elevato potenziale di riduzione (-2,71 V), ha un peso ridotto e si trova in abbondanza a basso costo.

Come sono fatte le batteria al sale?
Le batterie al sale sono composte principalmente da 2 parti: il pacco celle (è qui che avvengono le reazioni chimiche) e l’elettronica. All’interno sono presenti dei tubi ceramici (isolanti) riempiti con reagenti come cloruro di sodio, nichel e altro, il tutto inserito nella varie celle di acciaio chiuse ermeticamente. La batteria viene finita di assemblare con un involucro esterno che racchiuderà tutti i componenti.
Per funzionare il sodio deve essere in forma liquida e il suo punto di fuzione è 98°C; le batterie al sale hanno una temperatura di esercizio tra i 200 e i 350°C, anche se sono oggetto di studio nuove combinazioni di metalli per far funzionare le batterie a temperature più basse (a 200°C o addirittura temperatura ambiente) per limitare i danni dovuti alla gestione termica e corrosiva.

I vantaggi affermati di queste batterie al sale sono la sicurezza e la facilità di smaltimento, a differenza delle batterie al litio che come ben sappiamo possono esplodere e sono difficili fa smaltire. Inoltre a differenza della classiche batterie al piombo/acido, niche/cadmio e litio, non perdono molto in efficienza nel corso del tempo (+20%).
Un altro grosso vantaggio delle batterie al sale è che non vengono influenzate dalle temperature esterne, le batterie al litio invece soffrono le variazioni di temperatura.
Quello che può essere considerato uno svantaggio delle poche batterie al sale attualmente in commercio, è dovuto alla sua elevata temperatura interna di esercizio (circa 250°C); per essere operativa partendo da fredda, la batteria necessita di 12 ore di riscaldamento graduale. Solitamente è presente un sistema automatico progettato per mantenere la batteria alla sua temperatura di esercizio.
In caso di scarica, queste batterie impiegano molto tempo (circa 80 ore) prima che la carica arrivi a 0% e a questo punto la temperatura interna si riduce molto lentamente grazie alla presenza di un elevato livello di isolamento.
In totale una batteria al sale può impiega circa 200 ore prima di autoscaricarsi e raffreddarsi completamente.

Le batterie al sale possono essere collegate in parallelo senza limiti, inoltre non necessitano di aria condizionata o ventilazione. Lo stesso vale anche in caso di trasporto, non necessitano di un ambiente a temperatura controllata risultando quindi molto più sicure e flessibili delle altre batterie, questo perchè le batterie quando sono conservate sono in uno stato solido, e all’interno non avviene nessuna reazione chimica (temperatura interna bassa), in questo modo le batterie al sale possono essere conservate per lunghi periodi senza subire degradazioni prima di poter essere riattivate.
Inoltre ricordiamo che sono riciclabili al 100%.