Punjenje baterije i ispunjenje baterije

Prije nego što u detalj upadnemo u ovu temu, tj. punjenje i razrađivanje baterije, prvo pokušat ćemo shvatiti što je oksidacija i redukcija. Zato što se baterije razrađuju ili punjaju zbog oksidacijsko-redukcijskih reakcija.
Za razumijevanje teorije oksidacije i redukcije, možemo direktno preći na primjer kemijske reakcije. Uzmimo za primjer reakciju između cinka i hlora.

U gornjoj reakciji cinc (Zn) najprije odstupa dva elektrona i postaje pozitivni ion.

Ovdje svaki atom hlora prihvaća jedan elektron i postaje negativni ion.

Sada se ovi dva suprotno nabijenaiona spojuju kako bi formirali cink-hlorid (ZnCl2)
U ovoj reakciji, kako cinc odstupa elektrone, on se oksidira, a hlor prihvaća elektrone, stoga se reducira.
Kada atom odstupi elektrone, njegov broj oksidacije raste. U našem primjeru, broj oksidacije cinka postaje +2 s 0. Kako se broj oksidacije povećava, taj dio reakcije naziva se oksidacijska reakcija. S druge strane, kada atom prihvaća elektrone, njegov negativni broj oksidacije raste, što znači da se broj oksidacije atoma smanjuje u odnosu na nultu referentnu točku. Kako se broj oksidacije smanji ili reducirao, taj dio reakcije naziva se redukcija.

Razrađivanje baterije

U bateriji postoje dva elektroda potopljeni u elektrolit. Kada se vanjska opterećenja spoje s tim dvama elektrodama, počinje se oksidacijska reakcija na jednom elektrodu, a istodobno se redukcija dešavlja na drugom elektrodu.
Elektrod gdje se oksidacija dešavlja, broj elektrona postaje višak. Taj elektrod se naziva negativnim elektrodom ili anodom.

S druge strane, tijekom razrađivanja baterije, drugi elektrod uključuje se u redukcijsku reakciju. Taj elektrod se naziva katodom. Elektroni koji su višak u anodu, sada teku prema katodi preko vanjskog opterećenja. Na katodi se ti elektroni prihvaćaju, što znači da se materijal katode uključuje u redukcijsku reakciju.
Sada proizvodi oksidacijske reakcije na anodi su pozitivni joni ili kationi, koji će teći prema katodi kroz elektrolit, a istodobno, proizvodi redukcijske reakcije na katodi su negativni joni ili anioni, koji će teći prema anodi kroz elektrolit.
Uzmimo praktičan primjer za ilustraciju razrađivanja baterije. Uzmimo nikl-cink celiju. Ovdje, cinc je anoda ili negativni elektrod. Tijekom oksidacije na anodi, cinci reagiraju s OH – jonima i oslobađaju dva elektrona i postaju hidroksid cinka.

Katoda ove baterije izrađena je od nikla oksihidroksida ili jednostavno nikla oksida. Na katodi se dešavlja redukcijska reakcija, i zbog te redukcijske reakcije, nikl oksihidroksid postaje nikl hidroksid prihvaćanjem elektrona.

Punjenje baterije

Tijekom punjenja baterije, vanjski DC izvor napaja bateriju. Negativni terminal DC izvora spojen je s negativnom pločom ili anodom baterije, a pozitivni terminal izvora spojen je s pozitivnom pločom ili katodom baterije.

Sada, zbog vanjskog DC izvora, elektroni će biti ubačeni u anodu. Redukcijska reakcija dešavlja se na anodi umjesto na katodi. Stvarno, u slučaju razrađivanja baterije, redukcijska reakcija dešavlja se na katodi. Zbog ove redukcijske reakcije, materijal anode vraća se elektrone i vraća se u svoje prethodno stanje kada baterija nije bila razrađena.
Budući da je pozitivni terminal DC izvora spojen s katodom, elektroni tog elektroda privlače se tim pozitivnim terminalom DC izvora. Kao rezultat, oksidacijska reakcija dešavlja se na katodi, a materijal katode vraća se u svoje prethodno stanje (kada nije bila razrađena). To je opće osnovno punjenje baterije.

Sada uzimamo primjer ponovno punjive nikl-cink celije. Tijekom punjenja baterije, negativni i pozitivni terminali punača DC izvora spojeni su s negativnim i pozitivnim elektrodama baterije. Ovdje, na anodi, zbog prisutnosti elektrona s DC negativnog terminala, dešavlja se redukcija, zbog čega se hidroksid cinka ponovo pretvara u čisti cinc i oslobađa hidroksidne jone (OH–) u elektrolit.

Na katodi ili pozitivnom elektrodu, zbog oksidacije, hidroksid nikla postaje oksihidroksid nikla, oslobađajući vodu u elektrolitskom rastvoru.

Tijekom punjenja baterije, sekundarna baterija vraća se u svoje originalno punjeno stanje i spremna je za daljnje razrađivanje baterije.

Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijedne podjele, ako postoji prekršaj autorskih prava molimo kontaktirajte za brisanje.