Carga da Bateria e Descarga da Bateria

Antes de entrar nos detalhes deste assunto, ou seja, carga e descarga da bateria, primeiro tentaremos entender o que é oxidação e redução. Porque, baterias são descarregadas ou carregadas devido a reações de oxidação e redução.
Para entender a teoria da oxidação e redução, podemos ir diretamente para um exemplo de reação química. Consideremos a reação entre zinco metálico e cloro.

Na reação acima, o zinco (Zn) primeiro cede dois elétrons e se torna íons positivos.

Aqui, cada átomo de cloro aceita um elétron e se torna íon negativo.

Agora, esses dois íons com cargas opostas se combinam para formar, cloreto de zinco (ZnCl2)
Nesta reação, como o zinco cede elétrons, ele é oxidado e o cloro aceita elétrons, portanto, é reduzido.
Quando um átomo cede elétrons, seu número de oxidação aumenta. No nosso exemplo, o número de oxidação do zinco passa de 0 para +2. Como o número de oxidação aumenta, essa parte da reação é referida como reação de oxidação. Por outro lado, quando um átomo aceita elétrons, seu número de oxidação negativo aumenta, o que significa que o número de oxidação do átomo diminui em relação à referência zero. Como o número de oxidação diminui ou é reduzido, essa parte da reação é chamada de reação de redução.

Descarga da Bateria

Em uma bateria, existem dois eletrodos imersos em um eletrolito. Quando uma carga externa é conectada a esses dois eletrodos, a reação de oxidação começa a ocorrer em um eletrodo e, ao mesmo tempo, a redução ocorre no outro eletrodo.
O eletrodo onde a oxidação ocorre, o número de elétrons se torna excessivo. Este eletrodo é referido como eletrodo negativo ou ânodo.

Por outro lado, durante a descarga da bateria, o outro eletrodo envolve-se na reação de redução. Este eletrodo é referido como cátodo. Os elétrons que estão em excesso no ânodo agora fluem para o cátodo através da carga externa. No cátodo, esses elétrons são aceitos, o que significa que o material do cátodo se envolve na reação de redução.
Agora, os produtos da reação de oxidação no ânodo são íons positivos ou cátions, que fluirão para o cátodo através do eletrolito e, ao mesmo tempo, os produtos da reação de redução no cátodo são íons negativos ou ânions, que fluirão para o ânodo através do eletrolito.
Vamos tomar um exemplo prático para ilustrar a descarga da bateria. Considere uma célula de níquel-cádmio. Aqui, o cádmio é o ânodo ou eletrodo negativo. Durante a oxidação no ânodo, o metal de cádmio reage com o íon OH – e libera dois elétrons e se torna hidróxido de cádmio.

O cátodo desta bateria é feito de níquel oxihidróxido ou simplesmente óxido de níquel. No cátodo, ocorre a reação de redução e, devido a esta reação de redução, o níquel oxihidróxido se torna hidróxido de níquel ao aceitar elétrons.

Carga da Bateria

Durante a carga da bateria, uma fonte DC externa é aplicada à bateria. O terminal negativo da fonte DC é conectado à placa negativa ou ânodo da bateria, e o terminal positivo da fonte é conectado à placa positiva ou cátodo da bateria.

Agora, devido à fonte DC externa, elétrons serão injetados no ânodo. A reação de redução ocorre no ânodo em vez do cátodo. Na verdade, no caso de descarga da bateria, a reação de redução ocorre no cátodo. Devido a esta reação de redução, o material do ânodo recuperará os elétrons e retornará ao seu estado anterior, quando a bateria não estava descarregada.
Como o terminal positivo da fonte DC está conectado ao cátodo, os elétrons deste eletrodo serão atraídos por este terminal positivo da fonte DC. Como resultado, a reação de oxidação ocorre no cátodo e o material do cátodo retorna ao seu estado anterior (quando não estava descarregado). Esta é a base geral da carga da bateria.

Agora, tome um exemplo de célula recarregável de níquel-cádmio. Durante a carga da bateria, os terminais negativo e positivo da fonte DC do carregador são conectados aos eletrodos negativo e positivo da bateria. Aqui, no ânodo, devido à presença de elétrons do terminal negativo da fonte DC, a redução ocorre, devido à qual o hidróxido de cádmio se torna novamente cádmio puro e libera íons hidróxido (OH–) para o eletrolito.

No cátodo ou eletrodo positivo, devido à oxidação, o hidróxido de níquel se torna níquel oxihidróxido, liberando água na solução eletrolítica.

Durante a carga da bateria, a bateria secundária retorna ao seu estado original carregado e está pronta para uma nova descarga.

Declaração: Respeite o original, artigos bons valem a pena compartilhar, se houver violação de direitos autorais, entre em contato para excluir.