Sel sekunder dan baterai. Baterai dan baterai isi ulang

Sel dan baterai adalah perangkat yang mengubah energi kimia (melalui reaksi oksidasi-reduksi) menjadi energi listrik. Mereka dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis: pendahuluan dan sekunder.

Sel primer dan baterai adalah sel yang tidak dapat diisi ulang. Setelah reaksi transfer elektron berhenti, sel berhenti berfungsi, karena reaksinya tidak dapat dibalik.

Sudah baterai dan baterai sekunder dapat diisi ulang dan dapat digunakan berulang kali.. Lihat dua contoh utama baterai sekunder:

• Baterai mobil (baterai timbal / oksida timbal):

Baterai ini dibentuk oleh pelat timbal (Pb) yang dihubungkan ke konektor negatif dan ditempatkan diselingi pelat timbal yang dilapisi dengan timbal dioksida (PbO₂) yang, pada gilirannya, terhubung ke konektor positif. Keduanya direndam dalam larutan berair asam sulfat (H₂HANYA₄) dengan 40% massa, yang berfungsi sebagai elektrolit (larutan ion konduktif).

Timbal adalah elektroda negatif atau anoda yang mengoksidasi, kehilangan elektron, dan timbal dioksida bekerja sebagai elektroda positif, katoda, yang mengurangi dirinya sendiri, mendapatkan elektron:

Setengah Reaksi Anoda: Pb + H2SO₄^1-+ H₂O PbSO₄ + H₃HAI¹⁺ + 2e^-
Semi-Reaksi Katoda: PbO₂ + HSO₄^1-+ 3H₃HAI¹⁺ + 2e^-PbSO₄ + 5 jam₂HAI
Reaksi keseluruhan: Pb + PbO₂ + 2 HSO₄^1-+ 2 H₃HAI¹⁺2 PbSO₄ + 4 H₂HAI

Saat asam sulfat dikonsumsi, baterai akan habis. Tetapi reaksi pelepasan baterai yang ditunjukkan di atas adalah reversibel. Karena reaksi balik tidak spontan, maka perlu untuk memasok arus listrik terus menerus melalui generator seperti alternator atau dinamo. Dengan demikian, reaksi ini terjadi dalam arah yang berlawanan, meregenerasi asam sulfat dan memungkinkan baterai digunakan kembali.

Baterai mobil biasanya diisi ulang oleh dinamo kendaraan. Energi disuplai oleh pergerakan mesin melalui alternator yang memiliki dinamo yang berfungsi mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Pengisian ulang ini perlu sering dilakukan karena baterai jenis ini sering habis.

Kepadatan larutan asam menunjukkan kepada kita tingkat pelepasan baterai, jika massa jenisnya kurang dari 1,20 g/cm³, diturunkan, tetapi jika sama dengan 1,28 g/cm³, itu dimuat.

Untuk detail lebih lanjut tentang jenis baterai ini, baca teks Baterai timbal mobil.

• Baterai ponsel (baterai lithium ion):

Baterai ini merupakan sistem konversi energi paling modern, yang banyak digunakan pada peralatan elektronik portabel, terutama pada telepon seluler.

Secara singkat, katoda atau kutub positif baterai ini adalah lithium oksida dan kobalt, dan anoda atau kutub negatifnya terdiri dari karbon (grafit). Operasinya didasarkan pada pergerakan ion litium dari anoda ke katoda melalui elektrolit, yang merupakan pelarut tidak berair:

Setengah Reaksi Anoda: Li_kamuÇ_6(s) → y Li + Ç₆+y-
Semi-Reaksi Katoda: Li_xMendekut_2(s) + kamu Baca⁺_(s) + kamu dan^- → saya membaca_x+yMendekut_2(s)
Reaksi Global: Li_kamuÇ_6(s) + baca_xMendekut₂ → C_6(s) + Baca_x+yMendekut_2(s) 

Reaksi ini bersifat reversibel, sehingga baterai ini dapat diisi ulang jika ditempatkan dalam suatu perangkat. yang menghantarkan arus listrik dan menyebabkan reaksi sebaliknya, di mana ion litium akan bermigrasi dari oksida ke grafit.

Teks Baterai Lithium dan Baterai menjelaskan pengoperasian perangkat ini secara rinci.

Oleh Jennifer Fogaa
Lulus kimia

Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-secundarias.htm