Як працюють батарейки: пояснюємо простими словами

Батарейки зберігають хімічну енергію і виділяють електричну. Але як працюють батарейки? Розбираємося в статті.

Як влаштована батарейка

Для кращого розуміння того, як працюють батарейки, давайте розберемося, як вона влаштована. Найбільш поширеним типом є так звана лужно-марганцева батарейка, про структуру і функцію якої ми поговоримо в цій статті.

• Батарейка складається з одного або декількох гальванічних елементів, тобто осередків, які можуть зберігати хімічну енергію і виділяти електричну.
• Акумулятор має металевий корпус, який працює як позитивний полюс. Знизу корпус спочатку відкритий.
• По краях батарейки знаходиться марганець, який являє собою позитивний електрод, також званий катодом.
• Негативний електрод, анод, зроблений з цинку, відділений від катода сепаратором, наприклад, з Папероподібного матеріалу.
• Обидві області, катод і анод, просякнуті розчином їдкого калію. Він утворює електроліт, який покращує провідність матеріалів.
• У цинковій масі в центрі акумулятора знаходиться металевий стрижень, який створює контакт з металевою пластиною внизу. В результаті металева пластина утворює негативний полюс і закриває батарейку знизу. Вона відокремлена ізолюючим матеріалом від позитивного полюса і катода.

Функції батарейкм

Коли батарейку вставляють в пристрій, створюється електричне коло. Коли в ланцюг, наприклад, підключають лампочку, електрони проходять від негативного полюса через нитку розжарення до позитивного полюса. Але чому це відбувається?

• Цинк – це метал, який хіміки називають неблагородним. Він має тенденцію виділяти електрони.
• Марганець, з іншого боку, – благородний метал, він приймає електрони.
• Тепер, коли обидві області, катод і анод, з’єднані один з одним, цинк, просочений розчином їдкого калію, віддає електрони марганцю через провідник.
• Електрони в цинковій масі утворюються в результаті реакції цинку з розчином їдкого калію, результатом якої будуть гідроксид цинку і два електрона.
• Після цього гідроксид цинку продовжує окислюватися до оксиду цинку і води.
• Батарея розрядиться, коли весь цинк з розчином їдкого калію окислиться до оксиду цинку і води і віддасть всі вільні електрони.

Зараз з’являютсья новий тип твердотільні батарейки, очікується, що вони будуть мати більш високу щільність енергії і швидкий час зарядки.

До речі, звичайні батарейки можуть протікати, як з цим боротися читайте в цій статті.