22 Jahre Batterieanpassung
Nov 09, 2022 Seitenansicht：208
Batterien dienen der Stromversorgung bei Netzausfall. Sie werden als Backup-Quelle verwendet, die verbraucht werden kann, wenn die Hauptquelle aus irgendeinem möglichen Grund ausfällt. Eine Batterie ist definiert als ein Gerät, das chemische Energie speichert und diese chemische Energie bei Bedarf in elektrische Energie umwandeln kann. Es ist eine weit verbreitete Annahme, dass Batterien Strom speichern, während sie in Wirklichkeit keinen Strom speichern, sondern chemische Energie beherbergen. Es impliziert, dass Batterien eine Quelle gespeicherter chemischer Energie sind, die nach Ihrem Willen zur Stromerzeugung entladen werden kann.
Die Zusammensetzung einer Batterie ist so, dass sie zwei Elektroden hat, die in einen Elektrolyten eingegossen sind. Die Elektroden sind der wichtigste Bestandteil der Batterie. Sie bieten einen Ausgang, um Elektronen freizusetzen und aufzunehmen. Die Elektrode, die Elektronen freisetzt, wird Anode genannt und besitzt eine negative Ladung. Die Elektrode, die diese Elektronen aufnimmt, wird Kathode genannt und besitzt eine positive Ladung. Beide Elektroden bestehen aus unterschiedlichen Metallen mit unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen. Die Batterie ist auch mit einer externen Last verbunden.
Die chemische Energie wird in chemische Energie umgewandelt, wenn sich Elektronen innerhalb der Batterie durch einen geschlossenen Kreislauf bewegen. Je höher die Elektronenbewegung zwischen zwei Elektroden (Anode und Kathode) ist, desto höher ist ihr elektrochemisches Potential und ihre Spannung. Wenn Sie die Batteriespannung erhöhen möchten, können Sie dies auf zwei Arten tun. Erstens können Sie entweder die beiden Metalle mit einer solchen chemischen Zusammensetzung auswählen, die das elektrochemische Potenzial erhöht. Oder die zweite Option besteht darin, einen Stapel aus mehreren Zellen in einer Batterie zu verwenden, um die Ausgangsspannung zu erhöhen.
Stromfluss in der Batterie
Eine Batterie ist typischerweise dafür bekannt, elektrische Energie aus chemischer Energie zu erzeugen. In einfachen Worten, der Strom fließt innerhalb der Batterie, wenn sich die Elektronen von der Anode über eine externe Schaltung zur Kathode bewegen. Der Prozess der Stromerzeugung ist nicht so einfach, wie es klingt.
Die chemische Reaktion in der Batterie lädt jede der Elektroden auf, nämlich die Kathode (positives Ende) und die Anode (negatives Ende). Wenn der Stromkreis geschlossen ist und Elektronen in die Batterie bewegt werden, stoßen sie die Anode wegen der gleichen Ladung ab und bewegen sich wegen der entgegengesetzten Ladung zur Kathode. Diese Bewegung der Elektronen von der Anode zur Kathode ist für den elektrischen Fluss in einer Batterie verantwortlich. Dieser elektrische Fluss hilft, elektrische Energie zu erzeugen, die verwendet werden kann, um Ihre angeschlossene Last zu beleuchten.
Der Elektronenfluss erfolgt gemäß dem Ohmschen Gesetz vom negativen Ende oder der Anode zum positiven Ende oder zur Kathode. Mit einfachen Worten, sie folgen dem Prinzip der entgegengesetzten Anziehung und deshalb haben sich Elektronen entschieden, sich in Richtung der Kathode zu bewegen, die ein positives Vorzeichen trägt.
Stromfluss Batterieladung
Der elektrische Ladungsfluss innerhalb der Batterie wird als elektrischer Strom bezeichnet. Die in der Batterie fließende Ladung ist für die elektrische Versorgung der angeschlossenen Verbraucher verantwortlich.
Die Ladung auf Elektronen ist negativ, weshalb sie von der negativen Seite weg von der positiven Seite der Batterie angezogen werden. Der elektrische Strom wird erzeugt, wenn sich die negativ geladenen Teilchen (Elektronen) zum positiven Ende der Batterie (Kathode) bewegen.
Sie fragen sich vielleicht, warum sich die Elektronen nicht ständig bewegen und elektrischen Strom erzeugen. Wenn sie immer in der Batterie vorhanden sind, was sind dann die Faktoren, die diese Bewegung steuern? Nun, die Antwort auf diese Frage ist das grundlegende Phänomen, das elektrischen Strom erzeugt. Die Ladung bewegt sich nicht, solange sie nicht durch eine chemische Reaktion angeregt wird. Innerhalb der Batterie erhält eine Elektrode eine positive Ladung und die andere eine negative Ladung. Wenn in der Batterie eine chemische Reaktion auftritt, löst sie die Elektroden auf und produziert Ionen. Ohne eine aktive chemische Reaktion benötigen Elektronen zu viel Energie, um sich in der Batterielösung zu bewegen, die sie nicht haben. Die chemische Zusammensetzung beider Elektroden ist unterschiedlich, deshalb werden Ionen, wenn sie durch eine chemische Reaktion erzeugt werden, zum negativen Ende der Batterie geschoben. Deshalb sammeln sich alle Elektronen am negativen Ende oder der Anode in der Batterie. Wenn eine elektrische Spannung an die Batterie angelegt wird, bewegen sich diese Elektronen aufgrund des Anziehungsgesetzes zum positiven Ende oder zur Kathode der Batterie.
Mit einfachen Worten, die Bewegung von Elektronen von der Kathode zur Anode hilft beim Laden der Batterie durch eine chemische Reaktion. Mit Hilfe einer elektrischen Spannung bewegen sich diese Elektronen zurück zur Kathode, indem sie die chemische Energie in elektrische Energie umwandeln und gleichzeitig die Batterie entladen.
So entsteht der Stromfluss innerhalb der Batterie durch Ladungsbewegungen.
Wie speichern Batterien Energie?
In Bezug auf die physikalischen Komponenten sind die Komponenten, bestehend aus Kathode, Anode und Elektrolyt, die Energie in einer Batterie speichern. Eine Batterie speichert Energie als chemisches Potential in sich. Das bedeutet also, dass Sie Strom in seiner chemischen Zusammensetzung umwandeln müssen, um ihn in der Batterie zu speichern.
Um zu verstehen, wie eine Batterie Energie speichert, müssen Sie ihre grundlegende Zusammensetzung überarbeiten. Eine Batterie besteht aus einer Anode, einer Kathode und einem Elektrolyten (ionische Substanz), der die beiden trennt. Eine chemische Reaktion gibt der Anode eine negative Ladung und der Kathode eine positive Ladung. Dies ist der Fall, wenn die Anode einer Oxidationsreaktion unterliegt, bei der sie neue Verbindungen bildet und Elektronen freisetzt, und die Kathode einer Reduktionsreaktion unterliegt, bei der sie Elektronen benötigt, um Verbindungen zu bilden. Wenn der innere Stromkreis geschlossen ist, aktiviert er die Bewegung der elektrischen Ladung und Elektronen bewegen sich in der Batterie. Wenn sie sich von der Kathode zur Anode bewegen, erhöhen sie das chemische Energiepotential der Batterie und laden die Batterie auf. Diese Ladung wird in der Batterie gespeichert und kann jederzeit verwendet werden, indem die Batterie entladen wird, wodurch diese gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird.
In wiederaufladbaren Batterien bewegen sich die Ionen und die Ladung während des Ladens durch den Elektrolyten zur Gegenelektrode, um die Bewegung der Elektronen auszugleichen und den Wiederaufladeprozess zu ermöglichen.
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