Opladning af batteri og afladning af batteri

Inden vi går i detaljer med dette emne, nemlig oplading og afplading af batteri, vil vi først prøve at forstå, hvad oksidation og reduktion er. Fordi, batteri oplades eller afplades på grund af oksidations- og reduktionsreaktioner.
Fordel at forstå teorien om oksidation og reduktion, kan vi direkte gå til et eksempel på en kemisk reaktion. Lad os betragte reaktionen mellem zinkmetall og klor.

I ovenstående reaktion giver zink (Zn) først to elektroner fra sig og bliver positive ioner.

Her accepterer hvert kloratom et elektron og bliver negativt ion.

Nu kombinerer disse to modsatladte ioner sig sammen for at danne, zinkklorid (ZnCl2)
I denne reaktion, da zink giver elektroner fra sig, oksideres det, og klor accepterer elektroner, hvilket resulterer i reduktion.
Når et atom giver elektroner fra sig, øges dets oksidationsnummer. Her i vores eksempel bliver oksidationsnummret for zink +2 fra 0. Da oksidationsnummret stiger, kaldes denne del af reaktionen for oksidationsreaktion. På den anden side, når et atom accepterer elektroner, øges dens negative oksidationsnummer, hvilket betyder, at oksidationsnummret for atomet falder i forhold til nulreference. Da oksidationsnummret falder eller reduceres, kaldes denne del af reaktionen for reduktion.

Afplading af Batteri

I et batteri er der to elektroder, der er neddyppet i en elektrolyt. Når en ekstern belastning forbinder disse to elektroder, starter oksidationsreaktionen i den ene elektrod, samtidig med at reduktion sker i den anden elektrod.
Elektroden, hvor oksidation finder sted, bliver overflod på elektroner. Denne elektrod kaldes for negativ elektrod eller anode.

På den anden side under afplading af batteri, involverer den anden elektrod i en reduktionsreaktion. Denne elektrod kaldes katode. Elektroner, der er overflod i anoden, flyder nu til katoden gennem den eksterne belastning. I katoden accepteres disse elektroner, hvilket betyder, at katodematerial bliver involveret i en reduktionsreaktion.
Nu er produktet af oksidationsreaktionen i anoden positive ioner eller kationer, som vil flyde til katoden gennem elektrolyten, og samtidig er produktet af reduktionsreaktionen i katoden negative ioner eller anioner, som vil flyde til anoden gennem elektrolyten.
Lad os tage et praktisk eksempel for at illustrere afplading af batteri. Lad os betragte en nikkel-kadmium celle. Her er kadmium anoden eller den negative elektrod. Under oksidation i anoden reagerer kadmiummetall med OH – ion og frigør to elektroner og bliver kadmiumhydroxid.

Katoden i dette batteri består af nikkeloksyhydroxid eller simpelthen nikkeloksid. I katoden finder reduktionsreaktion sted, og på grund af denne reduktionsreaktion bliver nikkeloksyhydroxid nikkelhydroxid ved at acceptere elektroner.

Oplading af Batteri

Under oplading af batteri, anvendes en ekstern DC-kilde til batteriet. Den negative terminal af DC-kilden forbinder til den negative plade eller anoden af batteriet, og den positive terminal af kilden forbinder til den positive plade eller katoden af batteriet.

Nu, pga. den eksterne DC-kilde, vil elektroner blive indsprøjtet i anoden. Reduktionsreaktion finder sted i anoden i stedet for katoden. Faktisk i tilfælde af afplading af batteri, finder reduktionsreaktion sted ved katoden. Pga. denne reduktionsreaktion, vil anodematerialet genoprette elektroner og vende tilbage til sin tidligere tilstand, når batteriet ikke var afpladt.
Eftersom den positive terminal af DC-kilden er forbundet til katoden, vil elektronerne i denne elektrod blive tiltrukket af denne positive terminal af DC-kilden. Dette resulterer i, at oksidationsreaktion finder sted ved katoden, og katodematerialet genopstiller sin tidligere tilstand (når det ikke var afpladt). Dette er det generelle grundlag for oplading af batteri.

Tag nu et eksempel på genopladeligt nikkel-kadmium cellen. Under oplading af batteri, forbinder de negative og positive terminaler af opladningskilden til de negative og positive elektroder af batteriet. Her i anoden, pga. tilstedeværelsen af elektroner fra den negative terminal af DC-kilden, finder reduktion sted, hvilket resulterer i, at kadmiumhydroxid igen bliver rent kadmium og frigør hydroxidioner (OH–) til elektrolyten.

Ved katoden eller den positive elektrod, finder oksidation sted, hvilket resulterer i, at nikkelhydroxid bliver nikkeloksyhydroxid ved at frigøre vand i elektrolytløsningen.

Under oplading af batteri, vender sekundærbatteriet tilbage til sin oprindelige opladede tilstand og er klar til yderligere afplading af batteri.

Erklæring: Respektér det originale, godartikler fortjener at deles, hvis der er krænkelse kontakt for sletning.