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Componenti essenziali e principio di funzionamento

Gli elementi essenziali di una pila o di un accumulatore sono una sostanza elettrolitica e una coppia di elettrodi o poli. La prima è un conduttore di seconda specie, vale a dire, una sostanza in cui la conduzione elettrica avviene a opera del movimento congiunto di cariche positive (ioni) e negative (elettroni e ioni); gli elettrodi, invece, sono conduttori di prima specie, vale a dire metalli, in cui la conduzione avviene unicamente a opera degli elettroni.

Il principio di funzionamento di pile e accumulatori – detti genericamente celle elettrochimiche – consiste nel produrre reazioni di ossidoriduzione tra le specie metalliche degli elettrodi e la soluzione elettrolitica, in modo da creare una differenza di potenziale che consenta la circolazione della corrente elettrica in un circuito esterno. La soluzione elettrolitica chiude il circuito internamente, permettendo il flusso di ioni da un elettrodo all’altro. La tensione fornita da una pila dipende unicamente dalle specie chimiche dei suoi elettrodi: la differenza di potenziale che si misura ai poli, infatti, è sempre uguale alla differenza tra i potenziali di riduzione delle specie chimiche coinvolte (valori che si trovano riportati in apposite tavole di consultazione). Collegando in serie più pile, si possono ottenere tensioni multiple di quella relativa a una singola cella.