Sekundære celler og batterier. Oppladbare batterier og batterier

Celler og batterier er enheter som transformerer kjemisk energi (gjennom oksidasjonsreduksjonsreaksjoner) til elektrisk energi. De kan klassifiseres i to typer: primærvalg og sekundær.

Primærceller og batterier er de som ikke kan lades. Når elektronoverføringsreaksjonen opphører, slutter cellen å fungere, da reaksjonene ikke er reversible.

Allerede batterier og sekundære batterier er oppladbare og kan brukes om og om igjen.. Se de to viktigste eksemplene på sekundære batterier:

• Bilbatteri (bly / blyoksidbatteri):

Dette batteriet er dannet av blyplater (Pb) koblet til den negative kontakten og plassert ispedd blyplater dekket med blydioksid (PbO₂) som igjen er koblet til den positive kontakten. Begge er nedsenket i en vandig løsning av svovelsyre (H₂KUN₄) med 40 masseprosent, som fungerer som elektrolytten (ledende løsning av ioner).

Bly er den negative elektroden eller anoden som oksiderer, mister elektroner, og blydioksid fungerer som den positive elektroden, katoden, som reduserer seg selv og får elektroner:

Anodehalvreaksjon: Pb + HSO₄^1-+ H₂O ↔ PbSO₄ + H₃O¹⁺ + 2e^-
Katode-halvreaksjon: PbO₂ + HSO₄^1-+ 3H₃O¹⁺ + 2e^-↔ PbSO₄ + 5 timer₂O
Generell reaksjon: Pb + PbO₂ + 2 HSO₄^1-+ 2 H₃O¹⁺↔ 2 PbSO₄ + 4 H₂O

Når svovelsyre forbrukes, vil batteriet lades ut. Men disse batteriladningsreaksjonene vist ovenfor er reversibel. Siden omvendte reaksjoner ikke er spontane, er det nødvendig å levere en kontinuerlig elektrisk strøm gjennom en generator som en generator eller en dynamo. Dermed oppstår disse reaksjonene i motsatt retning, regenererer svovelsyren og lar batteriet brukes igjen.

Bilbatterier lades vanligvis av bilens dynamo. Energi tilføres ved bevegelse av motoren gjennom generatoren, som har en dynamo, hvis funksjon er å transformere mekanisk energi til elektrisk energi. Denne ladingen må gjøres ofte fordi denne typen batterier ofte blir utladet.

Tettheten til syreoppløsningen viser graden av batteriutladning, hvis tettheten er mindre enn 1,20 g / cm³, blir den losset, men hvis den er lik 1,28 g / cm³, den er lastet.

Les teksten for mer informasjon om denne typen batterier Bilbatteri.

• Mobiltelefonbatteri (litiumionbatteri):

Dette batteriet representerer det mest moderne energiomdannelsessystemet, og blir mye brukt i bærbart elektronisk utstyr, spesielt i mobiltelefoner.

Kort fortalt er katoden eller den positive polen til dette batteriet litiumoksid og kobolt, og anoden eller den negative polen er sammensatt av karbon (grafitt). Driften er basert på bevegelse av litiumioner fra anoden til katoden gjennom elektrolytten, som er et ikke-vandig løsningsmiddel:

Anodehalvreaksjon: Li_yÇ_{6 (s)} → y Li + Ç₆+y-
Katode-halvreaksjon: Li_xCoO_{2 (r)} + y lese⁺_(s) + y og^- → Jeg leste_{x + y}CoO_{2 (r)}
Global reaksjon: Li_yÇ_{6 (s)} + lese_xCoO₂ → C_6(s) + lese_{x + y}CoO_{2 (r)} 

Disse reaksjonene er reversible, så disse batteriene kan lades hvis de plasseres i en enhet. som leder elektrisk strøm og forårsaker omvendt reaksjon, der litiumioner vil migrere fra oksidet til grafitt.

Teksten Litiumbatterier og batterier forklarer driften av disse enhetene i detalj.

Av Jennifer Fogaça
Uteksamen i kjemi

Kilde: Brasilskolen - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-secundarias.htm