211
Akumulator magazynuje energię chemiczną i uwalnia energię elektryczną. Ale jak dokładnie działa? Wyjaśnimy to tutaj.
Konstrukcja baterii
Aby lepiej zrozumieć, jak działa bateria, oto krótkie wyjaśnienie jej budowy. Najpopularniejszym typem jest tak zwana alkaliczna bateria manganowa, której budowę i działanie wyjaśniamy w tym artykule na przykładzie.
- Bateria składa się z jednego lub więcej ogniw galwanicznych, czyli ogniw, które mogą przechowywać energię chemiczną i uwalniać energię elektryczną.
- Akumulator jest zamknięty w metalowej obudowie, która działa jak biegun dodatni. Dolna część obudowy jest na razie otwarta.
- Na krawędzi baterii znajduje się mangan, który jest elektrodą dodatnią, zwaną również katodą.
- Oddzielona od katody separatorem, na przykład wykonanym z materiału podobnego do papieru, jest elektroda ujemna, anoda. Jest ona wykonana z cynku.
- Oba obszary, katoda i anoda, są impregnowane żrącym roztworem potażu. Tworzy on elektrolit, który poprawia przewodność materiałów.
- W masie cynku w środku baterii znajduje się metalowy trzpień, który styka się z metalową płytką na spodzie.
- Metalowa płytka na spodzie tworzy biegun ujemny i zamyka baterię od dołu. Jest ona oddzielona od bieguna dodatniego i katody izolatorem.
Funkcja baterii
Kiedy bateria jest włożona do urządzenia, tworzony jest obwód. Na przykład po podłączeniu żarówki elektrony przepływają z bieguna ujemnego przez żarnik do bieguna dodatniego. Ale dlaczego tak się dzieje?
- Cynk jest metalem, który chemicy nazywają metalem nieszlachetnym. Ma tendencję do oddawania elektronów.
- Mangan, z drugiej strony, jest metalem szlachetnym, przyjmuje elektrony.
- Kiedy dwa obszary, katoda i anoda, są ze sobą połączone, cynk, który jest nasączony żrącym roztworem potażu, oddaje elektrony manganowi za pośrednictwem przewodnika.
- Elektrony w masie cynku powstają w wyniku reakcji cynku z żrącym roztworem potażu, tworząc wodorotlenek cynku i dwa elektrony.
- Wodorotlenek cynku następnie utlenia się do tlenku cynku i wody.
- Bateria jest pusta, gdy cały cynk utleni się wraz z ługiem potasowym do tlenku cynku i wody i odda wszystkie wolne elektrony.
