Batterij-bouwstenen
Een elektrochemische batterij bestaat uit een kathode, een anode en een elektrolyt die als katalysator werken. Tijdens het opladen vormt zich een opeenhoping van positieve ionen op het grensvlak tussen kathode en elektrolyt. Dit leidt ertoe dat elektronen naar de kathode bewegen, waardoor een spanningspotentiaal ontstaat tussen de kathode en de anode. Het vrijgeven vindt plaats door een stroom van de positieve kathode door een externe belasting en terug naar de negatieve anode te laten gaan. Bij het opladen stroomt de stroom in de andere richting.
Een batterij heeft twee afzonderlijke paden; de ene is het elektrische circuit waardoor elektronen stromen en de belasting voeden, en de andere is het pad waar ionen tussen de elektroden bewegen door de separator die als isolator voor elektronen fungeert. Ionen zijn atomen die elektronen hebben verloren of gewonnen en elektrisch geladen zijn geworden. De separator isoleert de elektroden elektrisch, maar laat de beweging van ionen toe.
Anode en kathode
De elektrode van een batterij die tijdens het ontladen elektronen vrijgeeft, wordt anode genoemd; de elektrode die de elektronen absorbeert is de kathode.
De batterijanode is altijd negatief en de kathode positief. Dit lijkt de conventie te schenden, aangezien de anode de terminal is waar de stroom naar toe vloeit. Een vacuümbuis, diode of batterij die wordt opgeladen volgt deze volgorde; Als u echter bij het ontladen de stroom van een batterij wegneemt, wordt de anode negatief. Omdat de batterij een elektrisch opslagapparaat is dat energie levert, is de batterijanode altijd negatief.
De anode vanLi-ionis koolstofmaar bij lithium-metaalbatterijen is de volgorde omgekeerd. Hier is de kathode koolstof en de anode metaalachtig lithium.Op enkele uitzonderingen na zijn lithium-metaalbatterijen niet oplaadbaar.
Elektrolyt en afscheider
Ionenstroom wordt mogelijk gemaakt met een activator die de elektrolyt wordt genoemd. In een ondergelopen batterijsysteem beweegt de elektrolyt vrij tussen de ingebrachte elektroden; in een afgesloten cel wordt de elektrolyt normaal gesproken in bevochtigde vorm aan de afscheider toegevoegd. De separator scheidt de anode van de kathode en vormt een isolator voor elektronen, maar laat ionen door.
