Carga da batería e descarga da batería

Antes de entrar en detalle sobre este tema, é o cargado e descargado da batería, primeiro tentaremos entender o que é oxidación e redución. Porque, batería son descargadas ou cargadas debido ás reaccións de oxidación e redución.
Para entender a teoría da oxidación e redución, podemos ir directamente a un exemplo dunha reacción química. Consideremos a reacción entre o metal zinco e o cloro.

Na reacción anterior, o zinco (Zn) dá primeiro dous eléctrons e converte-se en íons positivos.

Aquí, cada átomo de cloro acepta un electrón e converte-se en íon negativo.

Agora, estes dous íons con carga oposta combinan para formar, cloruro de zinco (ZnCl2)
Nesta reacción, como o zinco dá eléctrons, está oxidado e o cloro acepta eléctrons, polo que está reducido.
Cando un átomo dá eléctrons, o seu número de oxidación aumenta. No noso exemplo, o número de oxidación do zinco pasa de 0 a +2. Como o número de oxidación aumenta, esta parte da reacción denomínase reacción de oxidación. Por outro lado, cando un átomo acepta eléctrons, o seu número de oxidación negativo aumenta, o que significa que o número de oxidación do átomo diminúe en relación coa referencia cero. Como o número de oxidación diminúe ou se reduce, esta parte da reacción chámase redución.

Descarga da Batería

En unha batería hai dúas electrodos mergullados nun electroliño. Cando se conecta unha carga externa a estes dous electrodos, comeza a ocorrer unha reacción de oxidación nun electrodo e, ao mesmo tempo, unha reacción de redución no outro electrodo.
O electrodo onde se produce a oxidación, o número de eléctrons excede. Este electrodo denomínase electrodo negativo ou ánodo.

Por outro lado, durante descarga da batería, o outro electrodo participa na reacción de redución. Este electrodo denomínase catodo. Os eléctrons que están en excesso no ánodo, agora fluen ao catodo a través da carga externa. No catodo, estes eléctrons son aceptados, o que significa que o material do catodo participa na reacción de redución.
Agora, os produtos da reacción de oxidación no ánodo son íons positivos ou cationes, que fluirán ao catodo a través do electroliño, e ao mesmo tempo, os produtos da reacción de redución no catodo son íons negativos ou anións, que fluirán ao ánodo a través do electroliño.
Tomemos un exemplo práctico para ilustrar a descarga da batería. Consideremos unha célula de níquel-cádmio. Aquí, o cádmio é o ánodo ou electrodo negativo. Durante a oxidación no ánodo, o metal de cádmio reacciona co ion OH – e libera dous eléctrons e converte-se en hidróxido de cádmio.

O catodo desta batería está feito de óxido-hidróxido de níquel ou simplemente óxido de níquel. No catodo, ten lugar unha reacción de redución e, debido a esta reacción de redución, o óxido-hidróxido de níquel converte-se en hidróxido de níquel ao aceptar eléctrons.

Carga da Batería

Durante carga da batería, aplícase unha fonte DC externa á batería. O terminal negativo da fonte DC conecta-se ao plato negativo ou ánodo da batería e o terminal positivo da fonte conecta-se ao plato positivo ou catodo da batería.

Agora, debido á fonte DC externa, inxectaranse eléctrons no ánodo. Ten lugar unha reacción de redución no ánodo en vez de no catodo. Na realidade, no caso da descarga da batería, a reacción de redución ten lugar no catodo. Debido a esta reacción de redución, o material do ánodo recuperará eléctrons e volverá ao seu estado anterior cando a batería non estaba descargada.
Como o terminal positivo da fonte DC está conectado ao catodo, os eléctrons deste electrodo serán atraídos por este terminal positivo da fonte DC. Como resultado, ten lugar unha reacción de oxidación no catodo e o material do catodo volve ao seu estado anterior (cando non estaba descargado). Esta é a base xeral da carga da batería.

Agora, tomemos un exemplo dunha célula de níquel-cádmio recargable. Durante carga da batería, os terminais negativos e positivos da fonte DC do carregador conectan-se aos electrodos negativos e positivos da batería. Aquí, no ánodo, debido á presenza de eléctrons do terminal negativo DC, ten lugar unha reacción de redución pola que o hidróxido de cádmio volve a ser cádmio puro e libera íons de hidróxido (OH–) ao electroliño.

No catodo ou electrodo positivo, debido á oxidación, o hidróxido de níquel convértese en óxido-hidróxido de níquel liberando auga na solución do electroliño.

Durante carga da batería, a batería secundaria volve ao seu estado orixinal cargado e está preparada para unha nova descarga da batería.

Declaración: Respetar o original, bons artigos méritan ser compartidos, se hai algún infracción por favor contacte para eliminar.