İkincil hücreler ve piller. Şarj edilebilir piller ve piller

Hücreler ve piller, kimyasal enerjiyi (oksidasyon-indirgenme reaksiyonları yoluyla) elektrik enerjisine dönüştüren cihazlardır. İki tipte sınıflandırılabilirler: ön seçimler ve ikincil.

Birincil hücreler ve piller, şarj edilemeyenlerdir. Elektron transfer reaksiyonu sona erdiğinde, reaksiyonları geri dönüşümlü olmadığından hücre çalışmayı durdurur.

Zaten piller ve ikincil piller şarj edilebilir ve tekrar tekrar kullanılabilir.. İkincil pillerin iki ana örneğine bakın:

• Araç aküsü (kurşun/kurşun oksit pil):

Bu pil, negatif konektöre bağlı kurşun plakalardan (Pb) oluşur ve kurşun dioksit (PbO) ile kaplanmış kurşun plakalarla serpiştirilmiş olarak yerleştirilir.₂) sırayla pozitif konektöre bağlanır. Her ikisi de sulu bir sülfürik asit çözeltisine daldırılır (H₂SADECE₄) elektrolit olarak çalışan kütlece %40 ile (iyonların iletken çözeltisi).

Kurşun, elektronları oksitleyen, kaybeden negatif elektrot veya anottur ve kurşun dioksit, kendini azaltan, elektron kazanan pozitif elektrot, katot olarak çalışır:

Anot Yarı Reaksiyonu: Pb +HSO₄^1-+ H₂O ↔ PbSO₄ + H₃Ö¹⁺ + 2e^-
Katot Yarı Reaksiyonu: PbO₂ + HSO₄^1-+ 3H₃Ö¹⁺ + 2e^-↔ PbSO₄ + 5 saat₂Ö
Genel reaksiyon: Pb + PbO₂ + 2 HSO₄^1-+ 2 Saat₃Ö¹⁺↔ 2 PbSO₄ + 4 Saat₂Ö

Sülfürik asit tüketildikçe akü boşalacaktır. Ancak yukarıda gösterilen bu pil deşarj reaksiyonları tersine çevrilebilir. Ters reaksiyonlar kendiliğinden olmadığından, alternatör veya dinamo gibi bir jeneratör aracılığıyla sürekli bir elektrik akımı sağlamak gerekir. Böylece bu reaksiyonlar ters yönde meydana gelir, sülfürik asidi yeniden oluşturur ve pilin tekrar kullanılmasına izin verir.

Araba aküleri genellikle aracın dinamosu tarafından şarj edilir. Enerji, işlevi mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek olan bir dinamoya sahip alternatör vasıtasıyla motorun hareketi ile sağlanır. Bu tür piller genellikle boşaldığından, bu şarjın sık sık yapılması gerekir.

Asit çözeltisinin yoğunluğu, yoğunluk 1,20 g/cm'den az ise bize pilin boşalma derecesini gösterir.³, boştur, ancak 1.28 g/cm'ye eşitse³, yüklenir.

Bu pil türü hakkında daha fazla ayrıntı için metni okuyun Araba kurşun pil.

• Cep telefonu pili (lityum iyon pil):

Bu pil, taşınabilir elektronik cihazlarda, özellikle cep telefonlarında yaygın olarak kullanılan en modern enerji dönüşüm sistemini temsil eder.

Kısaca bu pilin katodu veya pozitif kutbu lityum oksit ve kobalt, anot veya negatif kutbu ise karbondan (grafit) oluşmaktadır. Çalışması, lityum iyonlarının susuz bir çözücü olan elektrolit aracılığıyla anottan katoda hareketine dayanır:

Anot Yarı Reaksiyonu: Li_yÇ_6(lar) → y Li + Ç₆+y-
Katot Yarı Reaksiyonu: Li_xCoO_2(ler) + y oku⁺_(ler) + y ve^- → okudum_x+yCoO_2(ler)
Küresel Reaksiyon: Li_yÇ_6(lar) + oku_xCoO₂ → C_6(ler) + oku_x+yCoO_2(ler) 

Bu reaksiyonlar tersine çevrilebilir, bu nedenle bu piller bir cihaza yerleştirildiğinde yeniden şarj edilebilir. elektrik akımını ileten ve lityum iyonlarının oksitten oksite göç edeceği ters reaksiyona neden olan grafit.

Metin Lityum Piller ve Piller Bu cihazların çalışmasını ayrıntılı olarak açıklar.

Jennifer Foğaça tarafından
Kimya mezunu

Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-secundarias.htm