Sursa foto: https://www.pexels.com/photo/blue-silver-black-car-engine-65623/
In acest articol, vei vedea principiul de functionare al unei baterii auto Vrum Auto, adica a unei baterii cu plumb.
Principiu de baza
Ca orice baterie, si oricare ar fi tehnologia acesteia, presupune recuperarea energiei electrice produse de o reactie chimica. Avantajul unei baterii este ca reactia chimica este reversibila. Intr-adevar, odata ce reactia a avut loc, bateria este descarcata si nu mai este nimic de asteptat de la ea… Totusi, totul poate fi resetat prin reintroducerea electricitatii (in linii mari) in interior (reactia chimica are loc apoi invers, resetand totul la zero!).
Componentele bateriei
Exista trei elemente principale in baterii:
- Electrolitul care este compus din acid sulfuric. In aceasta solutie lichida se scalda electrozii.
- Electrod (terminal +) numit catod care tinde sa doreasca sa preia/atraga electroni (granulele de electricitate care servesc si ca invelis pentru atomi, boabele de materie care formeaza totul), ii atrage in mod natural. Deoarece fiecare atom are un nucleu pozitiv (+) si electroni negativi (-) in jurul sau. Cand pozitivul si negativul nu sunt egali, exista un dezechilibru care va fi fie negativ, fie pozitiv, de unde si faptul ca unele materiale atrag electronii, iar altele ii resping. Pe o baterie de masina, catodul va fi o „bara” de dioxid de plumb (adica plumb cuplat la dioxigen).
- Electrod (terminal -) numit anod care tinde sa elibereze electroni. Este doar plumb.
Retine ca anozii si catozii nu trebuie sa fie in contact direct, deoarece ar exista un scurtcircuit. Rezultatul este o adevarata mica fabrica chimica care va putea genera electricitate atunci cand exista o reactie chimica intre anod, catod si electrolit. Dar pentru a-l declansa este necesar sa pui anodul si catodul in contact, adica sa faci sa functioneze componentele electrice.
Citeste si: Schimbarea bateriei
Reactie chimica: descarcarea
Punand cele doua borne in contact (deci folosim bateria), electronii (deci electricitatea) de la anod (-) vor dori sa mearga catre catod (+) datorita proprietatii materialelor explicate mai sus. Din pacate, atunci cand electronii pleaca de la un electrod la altul, acest lucru provoaca un dezechilibru chimic („bucati de invelisuri” de atomi, electronii, lipsesc!). Si totul va trebui sa se echilibreze intr-un fel sau altul…
Rezultatul, totul isi va gasi echilibrul printr-o reactie chimica:
- Catodul (+) care a fost dioxid de plumb va deveni sulfat de plumb
- Anodul (-) care a fost plumb va deveni si sulfat de plumb
Baia in care se scalda toate acestea (electrolitul) este in mare parte transformata in apa (H2O), dar o mica parte ramane in stare de acid sulfuric
Cand cei doi electrozi au fost transformati in sulfat de plumb, nu mai exista nicio diferenta intre ei. Practic, catodul a atras electronii, iar anodul le-a dat datorita proprietatilor materialelor care i-au alcatuit, dar acum avem de-a face cu doua materiale similare… Si atunci electrolitul este acum format in principal din apa.
Reactie chimica la reincarcare: electroliza
Pentru reincarcare, totul se va intampla invers. Prin urmare, vom injecta electroni in anod si ii vom lua inapoi la catod, ceea ce va avea ca efect fortarea reactiei opuse. Odata gata, putem reveni pe cealalta directie, adica folosim bateria.
