Kako baterija proizvodi električnu energiju?
1. Elektrokemijska ćelija: Baterija se sastoji od jedne ili više elektrokemijskih ćelija. Svaka ćelija ima dvije elektrode (anodu i katodu) i elektrolit. Anoda je negativna elektroda, dok je katoda pozitivna elektroda.
2. Kemijske reakcije: Unutar baterije dolazi do kemijskih reakcija između materijala anode i katode. Ove reakcije uključuju prijenos elektrona s anode na katodu. Elektrolit, koji je obično otopina ili pasta, osigurava medij za kretanje iona između elektroda.
3. Oksidacija-Redukcija: Na anodi dolazi do oksidacije, što znači da anoda gubi elektrone. Ovaj proces oslobađa elektrone u vanjski krug baterije. Istovremeno, redukcija se događa na katodi, gdje se elektroni dobivaju iz vanjskog kruga.
4. Protok elektrona: Elektroni oslobođeni s anode putuju kroz vanjski krug (opterećenje) i zatim ih prihvaća katoda. Ovo kretanje elektrona stvara električnu struju u krugu.
5. Napon: Razlika u električnom potencijalu između anode i katode stvara napon. Napon baterije određen je specifičnim materijalima elektrode koji se koriste i elektrokemijskim reakcijama koje se odvijaju.
6. Kontinuirane reakcije: Sve dok su kemijski reaktanti dostupni i vanjski krug je dovršen, elektrokemijske reakcije će se nastaviti, omogućujući bateriji da proizvodi električnu energiju.
7. Punjenje (za punjive baterije): U slučaju punjivih baterija, kao što su litij-ionske baterije, može se primijeniti vanjski izvor energije za poništavanje kemijskih reakcija i vraćanje napunjenosti baterije. Ovaj postupak omogućuje višekratnu ponovnu upotrebu baterije.
Važno je napomenuti da, iako ovo pruža osnovno razumijevanje rada baterije, specifični procesi mogu varirati ovisno o vrsti i kemiji baterije. Različite vrste baterija, kao što su alkalne, olovno-kiselinske, litij-ionske i druge, imaju svoje jedinstvene karakteristike i kemijske sastave koji utječu na njihovu izvedbu i primjenu.