Sådan fungerer batterier
der sker meget inde i et batteri, når du springer det ind i din lommelygte, fjernbetjening eller anden ledningsfri enhed. Mens de processer, hvormed de producerer elektricitet, adskiller sig lidt fra batteri til batteri, forbliver grundideen den samme.
når en belastning fuldender kredsløbet mellem de to terminaler, producerer batteriet elektricitet gennem en række elektromagnetiske reaktioner mellem anoden, katoden og elektrolytten. Anoden oplever en iltningsreaktion, hvor to eller flere ioner (elektrisk ladede atomer eller molekyler) fra elektrolytten kombineres med anoden, producerer en forbindelse og frigiver en eller flere elektroner. Samtidig gennemgår katoden en reduktionsreaktion, hvor katodestoffet, ioner og frie elektroner også kombineres for at danne forbindelser. Selvom denne handling måske lyder kompliceret, er den faktisk meget enkel: reaktionen i anoden skaber elektroner, og reaktionen i katoden absorberer dem. Nettoproduktet er elektricitet. Batteriet vil fortsætte med at producere elektricitet, indtil en eller begge elektroder løber tør for det stof, der er nødvendigt for reaktionerne.
annonce
moderne batterier bruger en række kemikalier til at drive deres reaktioner. Almindelige batterikemikalier inkluderer:
- Sinc-carbon batteri: sinc-carbon kemi er almindelig i mange billige AAA, AA, C og d tørcellebatterier. Det er en af de mest almindelige årsager til, at en anode er en anode, en katode er en mangandiokse, og en elektrolyt er ammoniumchlorid eller sink-chlorid.
- alkalisk batteri: Denne kemi er også almindelig i AA -, C-og D-tørcellebatterier. Katoden består af en mangandiokse-blanding, mens anoden er et sink-pulver. Det får sit navn fra kaliumhydroksidelektrolytten, som er et alkalisk stof.
- Lithium-ion-batteri (genopladeligt): Lithiumkemi bruges ofte i højtydende enheder, såsom mobiltelefoner, digitale kameraer og endda elbiler. En række stoffer anvendes i lithiumbatterier, men en almindelig kombination er en lithiumkoboltoksidkatode og en carbonanode.
- blybatteri (genopladeligt): dette er den kemi, der bruges i et typisk bilbatteri. Elektroderne er normalt lavet af bly og metallisk bly, mens elektrolytten er en svovlsyreopløsning.
den bedste måde at forstå disse reaktioner på er at se dem selv. Gå til næste side for nogle praktiske batterieksperimenter.