Cellen en batterijen zijn apparaten die chemische energie (via oxidatie-reductiereacties) omzetten in elektrische energie. Ze kunnen worden onderverdeeld in twee soorten: voorverkiezingen en secundair.
Primaire cellen en batterijen zijn cellen die niet kunnen worden opgeladen. Zodra de elektronenoverdrachtsreactie stopt, stopt de cel met functioneren, omdat de reacties niet omkeerbaar zijn.
Nu al batterijen en secundaire batterijen zijn oplaadbaar en kunnen steeds opnieuw worden gebruikt.. Zie de twee belangrijkste voorbeelden van secundaire batterijen:
- Auto-accu (lood/loodoxide-accu):
Deze batterij wordt gevormd door loden platen (Pb) verbonden met de negatieve connector en geplaatst afgewisseld met loden platen bedekt met looddioxide (PbO2) die op hun beurt zijn aangesloten op de positieve connector. Beide worden ondergedompeld in een waterige oplossing van zwavelzuur (H2ENKEL EN ALLEEN4) met 40 massa%, die werkt als de elektrolyt (geleidende oplossing van ionen).
Lood is de negatieve elektrode of anode die oxideert, elektronen verliest, en looddioxide werkt als de positieve elektrode, kathode, die zichzelf reduceert en elektronen wint:
Anode Halve Reactie: Pb +HSO41-+ H2O ↔ PbSO4 + H3O1+ + 2e-
Kathode semi-reactie: PbO2 + HSO41-+ 3H3O1+ + 2e-↔ PbSO4 + 5 uur2O
Algemene reactie: Pb + PbO2 + 2 HSO41-+ 2 H3O1+↔ 2 PbSO4 + 4 H2O
Als zwavelzuur wordt verbruikt, zal de accu ontladen. Maar deze hierboven getoonde batterijontladingsreacties zijn: omkeerbaar. Aangezien omgekeerde reacties niet spontaan zijn, is het noodzakelijk om een continue elektrische stroom te leveren via een generator zoals een dynamo of een dynamo. Deze reacties vinden dus in de tegenovergestelde richting plaats, waarbij het zwavelzuur wordt geregenereerd en de batterij opnieuw kan worden gebruikt.
Autoaccu's worden meestal opgeladen door de dynamo van het voertuig. Energie wordt geleverd door de beweging van de motor door de dynamo, die een dynamo heeft, waarvan de functie is om mechanische energie om te zetten in elektrische energie. Dit opladen moet vaak gebeuren omdat dit type batterij vaak leeg raakt.
De dichtheid van de zure oplossing toont ons de mate van ontlading van de batterij, als de dichtheid minder is dan 1,20 g/cm3, het is gelost, maar als het gelijk is aan 1,28 g/cm3, het is geladen.
Voor meer details over dit type batterij, lees de tekst Auto loodaccu.
- Batterij van mobiele telefoon (lithium-ionbatterij):
Deze batterij vertegenwoordigt het modernste energieconversiesysteem en wordt veel gebruikt in draagbare elektronische apparatuur, vooral in mobiele telefoons.
Kort gezegd, de kathode of positieve pool van deze batterij is lithiumoxide en kobalt, en de anode of negatieve pool is samengesteld uit koolstof (grafiet). De werking ervan is gebaseerd op de beweging van lithiumionen van de anode naar de kathode door de elektrolyt, een niet-waterig oplosmiddel:
Anode halfreactie: LijaÇ6(en) → y Li + Ç6+ja-
Kathode semi-reactie: LiXCoO2(en) + ja lezen+(en) + ja en- → ik leesx+yCoO2(en)
Globale reactie: LijaÇ6(en) + leesXCoO2 → C6(en) + lezenx+yCoO2(en)
Deze reacties zijn omkeerbaar, dus deze batterijen kunnen worden opgeladen als ze in een apparaat worden geplaatst. die elektrische stroom geleidt en de omgekeerde reactie veroorzaakt, waarbij lithiumionen zullen migreren van het oxide naar de grafiet.
De tekst Lithiumbatterijen en batterijen legt de werking van deze apparaten in detail uit.
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-secundarias.htm
