Nola funtzionatzen du haririk gabeko erreminten bateriak?
26.02.2023/
Bateriek energia gorde eta zirkuitu elektriko bat amaitzean askatzen dute. Energia aprobetxatu eta erabil daiteke argia, beroa edo mugimendua sortzeko. Energia hori elektrizitate deitzen zaio askotan.
Haririk gabeko erreminta elektriko baten pizteko botoia sakatzean, bateriatik erremintara energia pasatzen uzten duen zirkuitu elektriko bat osatzen duzu eta zulagailuak biratu egiten du, adibidez.
Bateriak energia kopuru mugatu bat gorde dezake, eta agortzen denean, kargagailu batekin kargatu behar da. Kargagailuak sareko elektrizitatea erabiltzen du bateria energiaz betetzeko, eta berriro erabiltzeko prest dago.
Guztiak funtzionatzen duen kimikan interesatzen bazaizu, jarraitu irakurtzen!
bateriaren kimika
Haririk gabeko tresna elektrikoetarako diseinatutako bateria hainbat bateria "zelula"z osatuta dago eta bateria-pakete gisa ezagutzen da. Zenbat eta zelula gehiago, orduan eta lan gehiago egin dezake bateriak agortu aurretik.
Zelula bakoitzaren barruan anodo bat, katodo bat eta elektrolito bat daude. Anodoa eta katodoa, kolektiboki "elektrodoak" izenez ezagutzen direnak, elkartzean erreakzionatzen duten materialez eginda daude. Elektrolitoa elektrodoak elkarrengandik bereizten dituen ore likido edo hezea da.
Munduan dena beren karga elektrikoaren arabera (positibo, negatibo edo neutro) elkarreragina duten molekula txikiz osatuta dago. Bateria bat ulertzeko, elektrodoetako molekulek nola elkarreragiten duten aztertu behar dugu.
Molekula bat atomo batek edo gehiagok osatzen dute, hauek dira eraikuntza-bloke txikienak.
Atomo bakoitzak "nukleo" bat du bere erdian neutroiak eta protoiak dituena. Elektroiak nukleoaren inguruan biratzen dira. Neutroiak neutroak dira, protoiak positiboak eta elektroiak negatiboak. Kargen arteko oreka atomo baten karga osoa zehazten du, eta molekula bateko atomoen arteko oreka molekularen karga osoa.
Molekula bakoitzak neutral bihurtu nahi du. Hori egin dezaketen modu bakarra elektroiak galtzea edo irabaztea da. Karga positiboa partekatzen badute, elektroiak erakartzen dituzte; karga negatiboa badute, elektroiak galtzen dituzte.
Anodo molekulak neutroak dira elektrolitoarekin erreakzionatzen duten arte, eta horrek elektroiak askatzea («oxidazio-erreakzioa» deritzona) eta ioi positiboak (kargatutako molekulak) eratzen ditu.
Elektroi "aske" hauek anodoan metatzen dira, negatibo bihurtuz.
Katodo-molekulak ere neutroak dira elektrolitoarekin erreakzionatzen duten arte, elektroi askeak erabiltzen dituena ioi negatiboak sortzeko (erredukzio-erreakzio gisa ezagutzen dena).
Elektroi askeen kontsumoak katodoa gero eta positiboagoa izatea eragiten du, elektroirik geratzen ez den arte.
Orain anodoak elektroiak uxatzen ditu eta katodoak eskatzen ditu, baina zirkuitua osatu gabe badago, anodoko elektroi askeak ezin dira katodora joan elektrolitotik igaro ezin direlako.
Zirkuitua amaitzean, elektroi askeak eroalean zehar igaro daitezke anodotik katodora. Erremintatik igarotzean, daramaten energia "lanak" egiteko erabil daiteke, esate baterako, zulagailu bat haririk gabeko zulagailu batean biraka.
Katodora iristen direnean, elektroiak hornitzen dituzte murrizketa-erreakzioarekin jarraitzeko, elektroiak gehitu ahala are ioi negatibo gehiago sortuz.
Bien bitartean, anodoan, elektroiak galtzeak are ioi positibo gehiago sortzen ditu, katodoan ioi negatiboek erakartzen dituztenak, beraz, ioi positiboak elektrolitoan zehar mugitzen hasten dira eta katodoan dauden ioi negatiboekin nahasten dira. .
Ioi positibo guztiak katodora eraman eta elektroi libre gehiago geratzen ez direnean, bateriak ondo funtzionatzeari uzten dio eta berriro kargatu behar da.
Kargagailuek bateriaren tentsioa baino handiagoa den tentsioa pasatzen dute deskargatutako bateria batetik. Horrek bateriaren erreakzioak alderantzikatzea eragiten du.
Kargagailutik elektrizitatearen sarrerak katodoko elektroiak zirkuituan zehar anodora itzultzea eragiten du. Anodoa elektroi guztien ondorioz negatiboagoa bihurtzen den heinean, anodoaren ioi positiboak katodotik irteten hasten dira eta elektrolitoan zehar mugitzen dira berriro, elektroi askeekin elkartzen diren eta berriro neutro bihurtzen diren anodora.