Jak działa bateria? Po prostu wyjaśnione
Akumulator przechowuje energię chemiczną i uwalnia energię elektryczną. Ale jak to dokładnie działa? Wyjaśnimy Ci to w naszym praktycznym poradniku.
Budowanie baterii
Aby lepiej zrozumieć, jak działa akumulator, jego struktura została tutaj krótko wyjaśniona. Najczęstszym typem jest tak zwana bateria alkaliczno-manganowa, której budowę i funkcję wyjaśnimy ci w tym artykule jako przykład.
- Bateria składa się z jednego lub więcej ogniw galwanicznych, tj. Ogniw, które magazynują energię chemiczną i mogą uwalniać energię elektryczną.
- Bateria jest zamknięta w metalowej obudowie, która działa jak biegun dodatni. Na dole sprawa jest na razie otwarta.
- Na krawędzi baterii znajduje się mangan, który jest elektrodą dodatnią, zwaną także katodą.
- Elektroda ujemna, anoda, jest oddzielana od katody przez separator, na przykład wykonany z papieropodobnej substancji. Wykonany jest z cynku.
- Oba obszary, katoda i anoda, są nasączone roztworem wodorotlenku potasu. Tworzy elektrolit, który poprawia przewodnictwo materiałów.
- W środku baterii znajduje się metalowa szpilka, która styka się z metalową płytką na spodzie.
- Metalowa płytka na spodzie tworzy biegun ujemny i zamyka akumulator. Jest on oddzielony od bieguna dodatniego i katody izolatorem.
Funkcja baterii
Obwód powstaje, gdy bateria zostanie włożona do urządzenia. Na przykład, jeśli podłączona jest żarówka, elektrony przepływają z bieguna ujemnego przez żarnik do bieguna dodatniego. Ale dlaczego tak się dzieje?
- Cynk jest metalem, który chemik nazywa bazą. Ma tendencję do dawania elektronów.
- Z drugiej strony mangan jest metalem szlachetnym, pochłania elektrony.
- Jeśli dwa obszary, katoda i anoda są teraz połączone ze sobą, cynk nasączony wodorotlenkiem potasu uwalnia elektrony do manganu przez przewodnik.
- Elektrony w masie cynku powstają w wyniku reakcji cynku z roztworem wodorotlenku potasu na wodorotlenek cynku i dwa elektrony.
- Wodorotlenek cynku następnie utlenia się do tlenku cynku i wody.
- Akumulator jest pusty, gdy cały cynk utlenia się do tlenku cynku i wody za pomocą roztworu wodorotlenku potasu i uwolnił wszystkie wolne elektrony.