Bez baterija ne bi bilo mobitela, satova, tableta, slušnih pomagala, svjetiljki, električnih automobila ili komunikacijskih satelita - i popis se nastavlja. Prva baterija izumljena je prije više od 200 godina i od tada su ti genijalni uređaji postali neophodni u našem svakodnevnom životu.
Što je baterija?
Jednostavno rečeno, baterija je svaki uređaj koji može pružiti prijenosni privremeni izvor električne energije.
U električnom krugu baterije služe kao izvor energije stvarajući potencijalnu razliku koja pokreće protok električne struje. Kako struja prolazi kroz krug, on prenosi energiju na sve uređaje povezane s njim. U takvom je krugu vrsta struje koja teče istosmjerna. Drugim riječima, struja koja teče ide u jednom, kontinuiranom smjeru.
Suprotno tome, napajanju iz elektrane pristupa se putem utičnica u vašem domu i ima oblik izmjenične struje. Ova vrsta struje izmjenjuje smjer s određenom frekvencijom radi napajanja uređaja.
Kako rade baterije
Tipična baterija sastoji se od jedne ili više ćelija koje imaju
katoda (pozitivni terminal) na jednom kraju i an anoda (negativni terminal) s druge strane. Kemijske reakcije sadržane unutar uzrokuju nakupljanje električnog naboja na stezaljkama, proizvodeći električni potencijal preko čvorova oslobađanjem kemijske energije.Kemijske reakcije u bateriji uzrokuju nakupljanje elektrona na anodi. To stvara električni potencijal između katode i anode. Elektroni žele doći do katode kako bi neutralizirali naboj, ali to ne mogu učiniti putujući kroz elektrolitski materijal unutar same baterije. Umjesto toga, elektroni lako prolaze kroz provodnu žicu koja povezuje anodu s katodom.
Na kraju se kemijski procesi koji stvaraju višak elektrona u anodi zaustavljaju i baterija umire. Međutim, kod punjivih baterija (koje se nazivaju i sekundarne) ovaj se postupak može preokrenuti spajanjem baterija na punjače nakon što umru. Punjenje baterije obrće protok elektrona korištenjem drugog izvora energije. Kemijski procesi u bateriji mogu se preokrenuti zbog ove dodane energije, a baterija će opet moći samostalno napajati strujni krug.
Stvorite vlastitu limunsku bateriju!
Izvrstan način da bolje shvatite kako baterija djeluje je stvoriti vlastitu bateriju kod kuće s limunom, cinkovim čavlom i bakrenim novčićem i pomoću nje napajati malu žarulju.
Umetnite bakreni novčić na jednu stranu limuna, a na drugu stranu pocinčani (cinkani) nokat (pazeći da se dva predmeta ne dodiruju unutar limuna). Čavao će služiti kao pozitivna elektroda (katoda), a novčić negativna elektroda (anoda). Limunov sok služi kao elektrolit. Zatim možete povezati voltmetar preko limunske baterije kako biste vidjeli koliki napon stvara. Ako je potrebno, možete povezati nekoliko limunskih baterija u seriju kako biste stvorili dovoljno napona za napajanje male žarulje.
Različite vrste baterija
Baterije su različitih oblika, veličina, sastava i napona. Neke od najčešćih vrsta su:
- Punjive baterije koje se koriste u uobičajenim kućanskim elektroničkim uređajima. Tu spadaju litij-ionske baterije, nikal-kadmij i nikal-metal-hidrid (NiMH). Imena baterija označavaju elektrolite koje sadrže.
- Olovne baterije također se mogu puniti, ali koriste se za zahtjevnije primjene (na primjer, kao automobilske baterije).
- Baterije koje se obično ne mogu puniti uključuju alkalne baterije ili cink-ugljične baterije sa suhim ćelijama.