Bataryanın Şarjı ve Bataryanın Deşarjı

Bu konu hakkında detaylı bilgi vermeden önce yani pilin şarj ve deşarjı hakkında, önce oksidasyon ve reduksiyonun ne olduğunu anlamaya çalışacağız. Çünkü, piller oksidasyon ve reduksiyon reaksiyonları nedeniyle şarjlanır veya deşarj edilir.
Oksidasyon ve reduksiyon teorisini anlamak için doğrudan bir kimyasal tepkime örneğine geçebiliriz. Çinko metalinin ve klorun arasındaki tepkimeyi düşünelim.

Yukarıdaki tepkimede çinko (Zn) önce iki elektron verir ve pozitif iyon haline gelir.

Burada, her klor atomu bir elektron kabul eder ve negatif iyon haline gelir.

Şimdi, bu zıt yüklü iyonlar birleşerek çinko klorür (ZnCl2) oluşturur.
Bu tepkimede, çinko elektron verdiğinden okside olur ve klor elektron kabul ettiği için reduze olur.
Bir atom elektron verdikçe oksidasyon sayısı artar. Örnek olarak, çinkonun oksidasyon sayısı 0'dan +2'ye çıkar. Oksidasyon sayısının arttığı için, bu tepkime oksidasyon tepkimesi olarak adlandırılır. Diğer taraftan, bir atom elektron kabul ettiğinde, negatif oksidasyon sayısı artar, yani atomun oksidasyon sayısı sıfır referansına göre azalır. Oksidasyon sayısının azaldığı veya reduze olduğu için, bu tepkime reduksiyon olarak adlandırılır.

Pilin Deşarjı

Bir pilde, iki elektrot bir elektrolit içinde batırılmıştır. Dış yük bu iki elektroda bağlandığında, bir elektroda oksidasyon tepkimesi başlatabilirken diğer elektroda aynı anda reduksiyon tepkimesi gösterir.
Oksidasyon gerçekleştiği elektroda, elektron sayısı fazla olur. Bu elektroda, negatif elektroda veya anot olarak adlandırılır.

Öte yandan, pilin deşarjı sırasında, diğer elektrota reduksiyon tepkimesi gerçekleşir. Bu elektroda, katot olarak adlandırılır. Anotta fazla olan elektronlar, dış yük aracılığıyla katoda akar. Katodda bu elektronlar kabul edilir, yani katot malzemesi reduksiyon tepkimesine girer.
Şimdi, anotta oluşan oksidasyon ürünleri, pozitif iyonlar veya katyonlardır, bu iyonlar elektrolit aracılığıyla katota doğru akar. Aynı zamanda, katotta oluşan reduksiyon ürünleri, negatif iyonlar veya anionlardır, bu iyonlar da elektrolit aracılığıyla anota doğru akar.
Bir pratik örnek ile pilin deşarjını açıklayalım. Nikel kadmiyum hücreyi düşünelim. Burada, kadmiyum anot veya negatif elektrodur. Anottaki oksidasyon sırasında, kadmiyum metali OH – iyonu ile reaksiyona girerek iki elektron verir ve kadmiyum hidroksit haline gelir.

Pilin katodu, nikel oksihidroksit veya basitçe nikel oksitten yapılmıştır. Katodda, reduksiyon tepkimesi gerçekleşir ve bu reduksiyon nedeniyle, nikel oksihidroksit, elektronları kabul ederek nikel hidroksit haline gelir.

Pilin Şarjı

Pilin şarjı sırasında, dış DC kaynağı pilin üzerine uygulanır. Dış DC kaynağın negatif terminali, pilin negatif plakasına veya anotuna bağlanırken, kaynak