Baterio ŝargo kaj baterio malŝargo

Antaŭ ol eniri en la detalojn de tiu temo, nome ŝargado kaj malŝargado de baterio, ni unue provos kompreni, kio estas oksido kaj reduktado. Ĉar, baterioj malŝargas aŭ ŝargas pro reagoj de oksido kaj reduktado.
Por kompreni la teorion de oksido kaj reduktado, ni povas rekte iri al ekzemplo de kemia reago. Konsideru la reagon inter zincmetalo kaj kloro.

En la supre menciita reago zinc (Zn) unue donas du elektronojn kaj iĝas pozitivaj ionoj.

Ĉi tie, ĉiu klorato akceptas unu elektronon kaj iĝas negativan ionon.

Nun, tiuj du kontraŭdirekte ŝarĝitaj ionoj kombiniĝas por formi zincchloridon (ZnCl2)
En ĉi tiu reago, ĉar zinc donas elektronojn, ĝi oksidas, kaj kloro akceptas elektronojn, do ĝi reduktadas.
Kiam atomo donas elektronojn, sia oksidnombro pligrandigas. Ĉi tie en nia ekzemplo la oksidnombro de zinc iĝas + 2 el 0. Ĉar la oksidnombro pligrandigas, ĉi tiu parto de la reago nomiĝas oksidoreago. Aliflanke, kiam atomo akceptas elektronojn, ĝia negativa oksidnombro pligrandigas, kio signifas, ke la oksidnombro de la atomo malpligrandigas respektive al la referenco nul. Ĉar la oksidnombro malpligrandigas aŭ reduktadas, ĉi tiu parto de la reago nomiĝas reduktoreago.

Malŝargado de Baterio

En baterio estas du elektrodoj mergitaj en elektroliton. Kiam ekstera ŝargo estas konektita al tiuj du elektrodoj, oksidoreago komencas okazi en unu elektrodo, kaj samtempe reduktoreago okazas en la alia elektrodo.
La elektrodo, kie okazas oksido, la kvanto de elektronoj iĝas superflua. Tiu elektrodo nomiĝas negativa elektrodo aŭ anodo.

Aliflanke dum malŝargado de baterio, la alia elektrodo partoprenas en reduktoreago. Tiu elektrodo nomiĝas katodo. La elektronoj, kiuj estas superfluaj en anodo, nun fluas al la katodo tra ekstera ŝargo. En katodo tiuj elektronoj estas akceptataj, tio signifas, ke la materialo de katodo partoprenas en reduktoreago.
Nun la produktoj de oksidoreago en anodo estas pozitivaj ionoj aŭ kationoj, kiuj fluos al la katodo tra la elektrolito, kaj samtempe, la produktoj de reduktoreago en katodo estas negativaj ionoj aŭ anionoj, kiuj fluos al anodo tra la elektrolito.
Prenu praktikan ekzemplon por ilustri malŝargadon de baterio. Konsideru nikelo-kadmia celon. Ĉi tie, kadmiometalo estas la anodo aŭ negativa elektrodo. Dum oksido en anodo, kadmiometalo reagas kun OH – iono kaj liberigas du elektronojn kaj iĝas kadmiometalohidroksido.

La katodo de ĉi tiu baterio estas farita el nikelo-oksihidroksido aŭ simple nikelo-oksidmetalo. En katodo, reduktoreago okazas, kaj pro ĉi tiu reduktoreago, nikelo-oksihidroksido iĝas nikelo-hidroksido per akceptado de elektronoj.

Ŝargado de Baterio

Dum ŝargado de baterio, ekstera DC fonto estas aplikita al la baterio. La negativa terminalo de la DC fonto estas konektita al la negativa plato aŭ anodo de la baterio, kaj la pozitiva terminalo de la fonto estas konektita al la pozitiva plato aŭ katodo de la baterio.

Nun, pro ekstera DC fonto, elektronoj estos injektitaj en la anodon. Redukto-reago okazas en la anodo anstataŭe de katodo. Fakte, en la okazo de malŝargado de baterio, reduktoreago okazas en katodo. Pro ĉi tiu reduktoreago, la materialo de anodo regajnos elektronojn kaj revenos al sia antaŭa stato, kiam la baterio ne estis malŝargita.
Ĉar la pozitiva terminalo de la DC fonto estas konektita al la katodo, la elektronoj de tiu elektrodo estos atirataj de tiu pozitiva terminalo de la DC fonto. Kiel rezulto, oksidoreago okazas en la katodo, kaj la materialo de katodo regajnas sian antaŭan staton (kiam ĝi ne estis malŝargita). Tio estas la baza principo de ŝargado de baterio.

Nun prenu ekzemplon de rekargable nikelo-kadmia cela. Dum ŝargado de baterio, la negativa kaj pozitiva terminaloj de la ŝargilo-DC fonto estas konektitaj al la negativa kaj pozitiva elektrodo de la baterio. Ĉi tie, en anodo, pro la prezento de elektronoj de la negativa terminalo de la DC, reduktoreago okazas, pro kiu kadmiometalohidroksido denove iĝas pura kadmiometalo kaj liberigas hidroksid-ionojn (OH–) al la elektrolito.

En katodo aŭ pozitiva elektrodo, pro oksido, nikelo-hidroksido iĝas nikelo-oksihidroksido liberigante akvon en la elektrolitosolvo.

Dum ŝargado de baterio, la dua baterio revenas al sia originala ŝargita stato kaj estas preta por pluaj malŝargadoj de baterio.

Declaro: Respektu la originalon, bonajn artikolojn valoras dividadi, se estas endroĉo bonvolu kontaktu por forigo.