Sekundära celler och batterier. Uppladdningsbara batterier och batterier

Celler och batterier är enheter som omvandlar kemisk energi (genom oxidationsreduktionsreaktioner) till elektrisk energi. De kan klassificeras i två typer: primärer och sekundär.

Primära celler och batterier är de som inte kan laddas. När elektronöverföringsreaktionen upphör, slutar cellen att fungera, eftersom dess reaktioner inte är reversibla.

Redan batterier och sekundära batterier är uppladdningsbara och kan användas om och om igen.. Se de två huvudsakliga exemplen på sekundära batterier:

• Bilbatteri (bly / blyoxidbatteri):

Detta batteri bildas av blyplattor (Pb) anslutna till den negativa kontakten och placeras isär med blyplattor täckta med blydioxid (PbO₂) som i sin tur är anslutna till den positiva kontakten. Båda är nedsänkta i en vattenlösning av svavelsyra (H₂ENDAST₄) med 40 viktprocent, vilket fungerar som elektrolyten (ledande lösning av joner).

Bly är den negativa elektroden eller anoden som oxiderar, förlorar elektroner, och blydioxid fungerar som den positiva elektroden, katoden, som reducerar sig själv och får elektroner:

Anodhalvreaktion: Pb + HSO₄^1-+ H₂O ↔ PbSO₄ + H₃O¹⁺ + 2e^-
Katod halvreaktion: PbO₂ + HSO₄^1-+ 3H₃O¹⁺ + 2e^-↔ PbSO₄ + 5 timmar₂O
Övergripande reaktion: Pb + PbO₂ + 2 HSO₄^1-+ 2 H₃O¹⁺↔ 2 PbSO₄ + 4 H₂O

När svavelsyra förbrukas laddas batteriet ur. Men dessa batteriladdningsreaktioner som visas ovan är reversibel. Eftersom omvända reaktioner inte är spontana är det nödvändigt att mata en kontinuerlig elektrisk ström genom en generator såsom en generator eller en dynamo. Således inträffar dessa reaktioner i motsatt riktning, regenererar svavelsyran och låter batteriet användas igen.

Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)

Bilbatterier laddas vanligtvis av bilens dynamo. Energi tillförs genom motorns rörelse genom generatorn, som har en dynamo, vars funktion är att omvandla mekanisk energi till elektrisk energi. Denna laddning måste göras ofta eftersom denna typ av batteri ofta laddas ur.

Densiteten av syralösningen visar graden av batteriladdning, om densiteten är mindre än 1,20 g / cm³lossas den, men om den är lika med 1,28 g / cm³, den är laddad.

Läs texten för mer information om denna typ av batteri Bilbatteri.

• Mobiltelefonbatteri (litiumjonbatteri):

Detta batteri representerar det modernaste energiomvandlingssystemet och används ofta i bärbar elektronisk utrustning, särskilt i mobiltelefoner.

Kortfattat är katoden eller den positiva polen i detta batteri litiumoxid och kobolt, och anoden eller den negativa polen består av kol (grafit). Dess funktion baseras på förflyttningen av litiumjoner från anoden till katoden genom elektrolyten, som är ett icke-vattenhaltigt lösningsmedel:

Anodhalvreaktion: Li_yÇ_{6 (s)} → y Li + Ç₆+y-
Katod halvreaktion: Li_xKuttra_{2 (s)} + y läsa⁺_(s) + y och^- → Jag läste_{x + y}Kuttra_{2 (s)}
Global reaktion: Li_yÇ_{6 (s)} + läs_xKuttra₂ → C_6(s) + läsa_{x + y}Kuttra_{2 (s)} 

Dessa reaktioner är reversibla, så dessa batterier kan laddas om de placeras i en enhet. som leder elektrisk ström och orsakar den omvända reaktionen, i vilken litiumjoner kommer att migrera från oxiden till grafit.

Texten Litiumbatterier och batterier förklarar hur dessa enheter fungerar i detalj.

Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi

Vill du hänvisa till texten i en skola eller ett akademiskt arbete? Se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Batterier och sekundära batterier"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-secundarias.htm. Åtkomst den 27 juni 2021.