Πως λειτουργούν οι μπαταρίες;

Οι μπαταρίες έχουνε μπει για τα καλά στη ζωή μας. Πως όμως λειτουργούνε; Πως μπορεί ένα τόσο δα πραγματάκι να μας δίνει ρεύμα;

Μπαταρίες εδώ, μπαταρίες εκεί, χαμός! Σε όποια συσκευή και να κοιτάξουμε, σχεδόν έχει και από μία το ελάχιστο μπαταρία.

Ας λύσουμε λοιπόν το μυστήριο για το πως λειτουργούν οι μπαταρίες, απλά και κατανοητά!

Ο ηλεκτρισμός, όπως ίσως γνωρίζετε ήδη, είναι η κυκλοφορία ηλεκτρονίων μέσω ενός μονοπατιού (συνήθως καλωδίου). Αυτό το μονοπάτι ονομάζεται κύκλωμα.

Μια μπαταρία αποτελείται από 3 μέρη:

1) την άνοδο (-),
2) την κάθοδο (+) και
3) έναν ηλεκτρολύτη.

Η άνοδος και η κάθοδος (το θετικό και το αρνητικό στις κλασικές μπαταρίες) συνδέονται σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα.

Οι χημικές αντιδράσεις που γίνονται στην μπαταρία προκαλούν τη δημιουργία ηλεκτρονίων στην άνοδο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να παράγεται ηλεκτρική διαφορά ανάμεσα στην άνοδο και την κάθοδο.

Μπορείτε να φανταστείτε αυτή τη διαφορά ως μία ανισορροπία ανάμεσα στα ηλεκτρόνια.

Έτσι αυτά προσπαθούν να αναδιοργανωθούν για να απαλλαγούν από αυτή τη διαφορά, απωθώντας το ένα το άλλο, για να πάνε σε κάποιο σημείο που έχει λιγότερα ηλεκτρόνια.

Κοινώς, τα ηλεκτρόνια έχουν την τάση να δημιουργούν μία ισορροπία, όπου υπάρχει ανισορροπία, κινούμενα στο "αδύναμο" σημείο(με τα λιγότερα ηλεκτρόνια).

Σε μια μπαταρία λοιπόν, στο μόνο σημείο το οποίο μπορούν να οδηγηθούνε τα ηλεκτρόνια, είναι η κάθοδος.

Αλλά ο κακός ηλεκτρολύτης δεν τα επιτρέπει να πάνε κατευθείαν στην κάθοδο!

Μόνο αν το κύκλωμα είναι κλειστό (υπάρχει δηλαδή ένα καλώδιο που συνδέει την άνοδο με την κάθοδο) μπορούν να φτάσουν τα ηλεκτρόνια στην κάθοδο.

Έτσι, αν συνδέσουμε μία λάμπα, τα ηλεκτρόνια οδηγούνται μέσα από το κύκλωμα της λάμπας, με αποτέλεσμα να την ανάβουν! Αυτός είναι ένας τρόπος για να περιγράψουμε τον τρόπο με τον οποίο το ηλεκτρικό δυναμικό κάνει τα ηλεκτρόνια να κινηθούν σε ένα κύκλωμα.

Δηλαδή πολύ απλά, εξαιτίας του ηλεκτρολύτη, μπλοκάρονται, και βρίσκουν διέξοδο μέσω του κυκλώματος της λάμπας να πάνε στην κάθοδο!

Παρόλα αυτά, αυτές οι χημικές αντιδράσεις φθείρουν τα χημικά που υπάρχουν στην άνοδο και την κάθοδο, κατά τη διαδικασία "μπλοκαρίσματος" της ροής των ηλεκτρονίων.

Γι’αυτό και οι μπαταρίες παρέχουν περιορισμένη ποσότητα ενέργειας.

Όταν φορτίζουμε μια μπαταρία, αλλάζουμε την κατεύθυνση κατά την οποία κινούνται τα ηλεκτρόνια με κάποια άλλη πηγή ενέργειας (όπως για παράδειγμα με έναν φορτιστή).

Οι ηλεκτροχημικές αντιδράσεις τώρα γίνονται ανάποδα και η άνοδος με την κάθοδο επιστρέφουν στην αρχική τους κατάσταση!

Οπότε, η μπαταρία είναι έτοιμη να ξαναδράσει και να το πούμε πολύ απλά, τα ηλεκτρόνια, μετά από κάποια ώρα φόρτισης, έχουν ξαναπαραταχτεί στις αρχικές θέσεις εκκίνησης!

Έτσι λοιπόν λειτουργούν οι μπαταρίες και αυτό στην ουσία συμβαίνει κατά την επαναφόρτιση των μπαταριών.