Hvordan fungerer et batteri? Enkelt forklaret
Et batteri gemmer kemisk energi og frigiver elektrisk energi. Men hvordan fungerer det nøjagtigt? Vi vil forklare det for dig i vores praktiske tip.
Bygge et batteri
For en bedre forståelse af, hvordan et batteri fungerer, forklares det kort her. Den mest almindelige type er det såkaldte alkaliske manganbatteri, hvis struktur og funktion vi vil forklare dig i denne artikel som et eksempel.
- Et batteri består af en eller flere galvaniske celler, dvs. celler, der opbevarer kemisk energi og kan frigive elektrisk energi.
- Batteriet er lukket i et metalskal, der fungerer som en positiv pol. I bunden er sagen åben i øjeblikket.
- Ved kanten af batteriet er mangan, som er den positive elektrode, også kaldet katoden.
- Den negative elektrode, anoden, adskilles fra katoden med en separator, for eksempel fremstillet af et papirlignende stof. Den er lavet af zink.
- Begge områder, katode og anode, gennemvædes i kaliumhydroxidopløsning. Det danner en elektrolyt, der forbedrer materialernes ledningsevne.
- Der er en metalstift i zinkmassen i midten af batteriet, der skaber kontakt med en metalplade på undersiden.
- Metalpladen på undersiden danner den negative pol og lukker batteriet. Den adskilles fra den positive pol og katoden af en isolator.
Batteriets funktion
Et kredsløb oprettes, når batteriet indsættes i en enhed. For eksempel, hvis en lyspære er tilsluttet, strømmer elektroner fra den negative pol gennem glødetråden til den positive pol. Men hvorfor sker dette?
- Zink er et metal, som kemikeren kalder base. Det har en tendens til at donere elektroner.
- Mangan er derimod et ædelmetal, det optager elektroner.
- Hvis de to områder, katode og anode nu er forbundet til hinanden, frigiver zinket, der er gennemvædet i kaliumhydroxid, elektroner til manganen via lederen.
- Elektronerne i zinkmassen er resultatet af en reaktion af zinken med kaliumhydroxidopløsningen til zinkhydroxid og to elektroner.
- Zinkhydroxidet fortsætter derefter med at oxidere til zinkoxid og vand.
- Batteriet er tomt, når al zink oxideres til zinkoxid og vand med kaliumhydroxidopløsningen og har frigivet alle frie elektroner.