Akkumulyatorun yüklənməsi və boşalması

Bu məsələni, yəni bataryanın şarj olunması və boşalması haqqında detallı danışmadan əvvəl, birinci növbədə oksidasiya və redüksiyaya baxmağa çalışaq. Çünki, batarya, oksidasiya və redüksiya reaksiyaları nəticəsində şarj olunur və ya boşalır.
Oksidasiya və redüksiyaya dair nəzəri biliklər üçün doğrudan kimyəvi reaksiya nümunəsinə keçə bilərik. Zink metal və klor arası reaksiyanı nəzərə alaq.

Yuxarıdakı reaksiyada zink (Zn) ilk öncə iki elektron verir və pozitiv ion halına gətirilir.

Burada hər bir klor atomu bir elektron qəbul edir və negativ ion halına gətirilir.

İndi, bu iki zidd qara olan ionlar bir araya gəlib zink klorid (ZnCl2) formasını alır.
Bu reaksiyada, zink elektron verərkən oksidləşir, klor isə elektron qəbul etməklə redüksiyadan keçir. Bir atom elektron verərkən onun oksidasiya nömrəsi artır. Bizim misalımızda zinkin oksidasiya nömrəsi sıfırdan +2 olur. Oksidasiya nömrəsi artıqdan dolayı, bu reaksiya oksidasiya reaksiyası adlanır. Digər tərəfdən, bir atom elektron qəbul etdikdə, onun negativ oksidasiya nömrəsi artır, buna görə də atomun oksidasiya nömrəsi sıfıra nisbətən azalır. Oksidasiya nömrəsi azaldıqda, bu reaksiya redüksiyaya aid olur.

Bataryanın Boşalması

Bataryada iki elektrod elektrolitdə batmışdır. Bu iki elektroda xarici yük bağlandıqda, bir elektroda oksidasiya reaksiyası başlayır, digər elektroda isə redüksiya reaksiyasına başlayır.
Oksidasiya reaksiyası yerinə gəldiyi elektroda, elektronların sayı çox olur. Bu elektroda mənfi elektroda və ya anod adlanır.

Digər tərəfdən, bataryanın boşalması zamanı, digər elektroda redüksiya reaksiyasına daxildir. Bu elektroda katod adlanır. Anoda çox olan elektronlar, xarici yük vasitəsilə katoda doğru axır. Katoda bu elektronlar qəbul olunur, buna görə də katod materialı redüksiya reaksiyasına daxil olur.
İndi, anodda oksidasiya reaksiyasının nəticəsində müsbət ionlar və ya katyonlar, elektrolit vasitəsilə katoda doğru axır, eyni zamanda, katoddaki redüksiya reaksiyasının nəticəsində mənfi ionlar və ya anionlar, elektrolit vasitəsilə anoda doğru axır.
Bataryanın boşalmasını illüstrasiya etmək üçün praktiki misal götürək. Nikel kadmiya hücrenin nümunəsini nəzərə alaq. Burada, kadmiya anod və ya mənfi elektroddur. Anodda oksidasiya zamanı kadmiya metal OH – ionu ilə reaksiya edir, iki elektron buraxır və kadmiya hidroksid formasına gətirilir.

Bataryanın katodu nikel oksihidroksid və ya sadəcə nikel oksid ilə hazırlanır. Katoda, redüksiya reaksiyası başlayır və bu reaksiya nəticəsində nikel oksihidroksid elektron qəbul edərək nikel hidroksid formasına gətirilir.

Bataryanın Şarj Olunması

bataryanın şarj olunması zamanı, xarici DC mənbəsi bataryaya qoşulur. DC mənbəsinin mənfi terminali bataryanın mənfi plitasına (anoda) qoşulur, müsbət terminali isə bataryanın müsbət plitasına (katoda) qoşulur.

İndi, xarici DC mənbəsi nəticəsində elektronlar anoda injeksiya olunacaq. Redüksiya reaksiyası anoda, deyil, katoda başlayacaq. Bataryanın boşalması zamanı, redüksiya reaksiyası katoda başlayır. Bu redüksiya reaksiyası nəticəsində, anod materialı elektronları geri alır və bataryanın boşalmasından əvvəlki halına qayıdır.
Müsbət terminali DC mənbəsi katoda qoşulduğundan, bu elektrodun elektronları DC mənbəsinin müsbət terminali tərəfindən çəkilir. Bunun nəticəsində, katoda oksidasiya reaksiyası başlayır və katod materialı, boşalmasından əvvəlki halına qayıdır. Bu, bataryanın şarj olunmasının ümumi əsasıdır.

İndi, yenidən şarj olunan nikel kadmiya hücresinin nümunəsini nəzərə alaq. bataryanın şarj olunması zamanı, şarj cihazının DC mənbəsinin mənfi və müsbət terminali bataryanın mənfi və müsbət elektrodlarına qoşulur. Anoda, DC mənbəsinin mənfi terminalindən gələn elektronların nəticəsində, redüksiya başlayır, bu nəticədə kadmiya hidroksid yenidən saf kadmiya formasına gətirilir və hidroksid ionları (OH–) elektrolite buraxılır.

Katoda və ya müsbət elektrodada, oksidasiya nəticəsində nikel hidroksid nikel oksihidroksid formasına gətirilir və su elektrolitə buraxılır.

bataryanın şarj olunması zamanı, ikinci tip batarya öz orijinal şarj olunmuş vəziyyətinə qayıdır və daha sonra bataryanın boşalması üçün hazırdır.

Beyan: Özəlliklərinə hörmət göstərin, paylaşım üçün yaxşı məqalələr, əgər məxsusi hüquqlar pozulubsa, lütfən silmək üçün əlaqə saxlayın.