بلوک های ساختمان باتری

بلوک های ساختمان باتری

     باتری الکتروشیمیایی از یک کاتد، یک آند و یک الکترولیت تشکیل شده است که به عنوان کاتالیزور عمل می کنند. هنگام شارژ، تجمعی از یون های مثبت در رابط کاتد/الکترولیت تشکیل می شود. این باعث می شود که الکترون ها به سمت کاتد حرکت کنند و یک پتانسیل ولتاژ بین کاتد و آند ایجاد کنند. رها شدن با عبور جریان از کاتد مثبت از یک بار خارجی و بازگشت به آند منفی است. هنگام شارژ، جریان در جهت دیگر جریان می یابد.

     باتری دارای دو مسیر مجزا است. یکی مدار الکتریکی است که الکترون ها از طریق آن جریان می یابند و بار را تغذیه می کنند و دیگری مسیری است که یون ها بین الکترودها از طریق جداکننده ای که به عنوان عایق الکترون ها عمل می کند حرکت می کنند. یون ها اتم هایی هستند که الکترون از دست داده یا به دست آورده اند و بار الکتریکی پیدا کرده اند. جداکننده الکترودها را به صورت الکتریکی جدا می کند اما امکان حرکت یون ها را فراهم می کند.

آند و کاتد

     الکترود باتری که در هنگام تخلیه الکترون آزاد می کند آند نامیده می شود. الکترودی که الکترون ها را جذب می کند کاتد است.

     آند باتری همیشه منفی و کاتد مثبت است. به نظر می رسد که این قرارداد را نقض می کند زیرا آند پایانه ای است که جریان در آن جریان دارد. یک لوله خلاء، دیود یا باتری در حال شارژ از این دستور پیروی می کند. با این حال، مصرف انرژی از باتری در هنگام تخلیه، آند را منفی می کند. از آنجایی که باتری یک وسیله ذخیره سازی الکتریکی است که انرژی را تامین می کند، آند باتری همیشه منفی است.

      آند ازلیتیوم یونکربن استاما این ترتیب با باتری های لیتیوم فلزی معکوس می شود. در اینجا کاتد کربن و آند لیتیوم فلزی است.با چند استثنا، باتری های لیتیوم فلزی غیر قابل شارژ هستند.

الکترولیت و جداکننده

      جریان یون با فعال کننده ای به نام الکترولیت امکان پذیر می شود. در یک سیستم باتری پر آب، الکترولیت آزادانه بین الکترودهای وارد شده حرکت می کند. در یک سلول مهر و موم شده، الکترولیت معمولاً به شکل مرطوب شده به جداکننده اضافه می شود. جداکننده آند را از کاتد جدا می‌کند و جداسازی الکترون‌ها را تشکیل می‌دهد اما به یون‌ها اجازه عبور می‌دهد.