Cellen, of elektrochemische cellen, en batterijen zijn apparaten waarin chemische energie spontaan wordt omgezet in elektrische energie.De cel bestaat uit slechts twee elektroden en een elektrolyt, terwijl de batterij een reeks batterijen in serie of parallel is.
Bij primaire batterijen zijn niet-oplaadbare apparaten, zijnde dat wanneer de oxidatie-reductiereactie die binnen hen plaatsvindt stopt, ze moeten worden weggegooid.
Voor elk apparaat wordt een type batterij aangegeven en van de momenteel gebruikte primaire batterijen zijn de belangrijkste: Leclanché droge cellen (gewone batterijen of zuurcellen), alkalinebatterijen en lithium-/mangaandioxidebatterijen.
Bekijk wat hen onderscheidt en voor welke apparatuur ze geschikt zijn:
- Leclanché Droge Cellen:
Deze stapels worden in wezen gevormd door een zinken omhulsel, gescheiden door een poreus papier en een centrale grafietstaaf omgeven door mangaandioxide (MnO2), houtskoolpoeder (C) en een natte pasta met ammoniumchloride (NH4Cl), zinkchloride (ZnCl2) en water (H2O).
O zink werkt als de anode, elektronen verliezen; het is de grafiet werkt als de kathode, geleidende elektronen naar mangaandioxide:
Anode halfreactie: Zn (en) → Zn2+(hier) + 2 en-
Kathode semi-reactie: 2 MnO2(aq) + 2 NH41+(hier) + 2e- → 1 Mn2O3(en) + 2NH3(g) + 1 uur2O(1)
Globale reactie: Zn (en) + 2 MnO2(aq) + 2 NH41+(hier) → Zn2+(hier) + 1 mnd2O3(en) + 2NH3(g)
Dit type batterij is geschikt voor apparatuur die licht en continue ontlading nodig heeft, zoals afstandsbediening, wandklok, draagbare radio en speelgoed.
Meer details over de herkomst, werking, duurzaamheid, ddp, gevaren en voorzorgsmaatregelen die genomen moeten worden met deze batterijen leest u in de tekst “Leclanché Droge Stapel”.
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
- Alkaline batterijen:
De werking lijkt sterk op die van droge Leclanché-cellen, maar het enige verschil is dat in plaats van chloride ammonium (wat een zuur zout is), wordt een sterke base toegevoegd, voornamelijk natriumhydroxide (NaOH) of kaliumhydroxide (KOH).
Anode halfreactie: Zn + 2 OH → ZnO + H2O + 2e-
Kathode semi-reactie: 2 MnO2 + H2O + 2e-→ Mn2O3 + 2 OH
Algemene reactie: Zn +2 MnO2→ ZnO + Mn 2O3
Alkalinebatterijen zijn voordeliger dan zuurbatterijen in die zin dat ze een grotere duurzaamheid hebben, in levert doorgaans 50-100% meer vermogen dan een gewone batterij van hetzelfde formaat, en er is minder gevaar voor lekt.
Ze zijn vooral bedoeld voor apparaten die snelle en intensievere downloads vereisen, zoals radio's, draagbare cd-/dvd- en mp3-spelers, zaklampen, digitale camera's, enz.
Lees ook de tekst Alkaline batterijen.
- Lithium/mangaandioxide batterijen:
Deze batterijen zijn licht van gewicht en genereren een hoge spanning (ongeveer 3,4 V), daarom worden ze vaak gebruikt in kleine apparaten zoals horloges en rekenmachines. In tegenstelling tot de vorige gevallen is het formaat valuta, zoals weergegeven in de volgende afbeelding:
De anode is lithium, de kathode is mangaandioxide en de elektrolyt is een zoutoplossing:
Anode Halve Reactie: lezen →lezen+ + en−
Kathode semi-reactie: MnO2 + lees+ + en−→MnO2(li)
Algemene reactie: Li + MnO2 → MnO2(li)
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Meest voorkomende soorten cellen en primaire batterijen"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/tipos-pilhas-baterias-primarias-mais-comuns.htm. Betreden op 27 juni 2021.
