Строительные блоки для батарей
Электрохимическая батарея состоит из катода, анода и электролита, которые действуют как катализатор. При зарядке на границе раздела катод/электролит образуется скопление положительных ионов. Это приводит к тому, что электроны движутся к катоду, создавая потенциал напряжения между катодом и анодом. Освобождение происходит за счет прохождения тока от положительного катода через внешнюю нагрузку обратно к отрицательному аноду. При заряде ток течет в другом направлении.
Батарея имеет два отдельных пути; один — это электрическая цепь, по которой текут электроны, питающие нагрузку, а другой — путь, по которому ионы движутся между электродами через сепаратор, который действует как изолятор для электронов. Ионы — это атомы, которые потеряли или приобрели электроны и приобрели электрический заряд. Сепаратор электрически изолирует электроды, но допускает движение ионов.
Анод и катод
Электрод батареи, выделяющий электроны при разряде, называется анодом; электрод, поглощающий электроны, является катодом.
Анод батареи всегда отрицательный, а катод положительный. Похоже, это нарушает соглашение, поскольку анод — это клемма, через которую течет ток. Электронная лампа, диод или заряжающаяся батарея следуют этому порядку; однако отключение энергии от батареи при разряде делает анод отрицательным. Поскольку аккумулятор представляет собой электрическое накопительное устройство, обеспечивающее энергию, анод аккумулятора всегда отрицательный.
АнодЛитий-ионныйуглеродно с литий-металлическими батареями порядок обратный. Здесь катод — углерод, а анод — металлический литий.За редким исключением, литий-металлические аккумуляторы не перезаряжаются.
Электролит и сепаратор
Поток ионов становится возможным благодаря активатору, называемому электролитом. В затопленной аккумуляторной системе электролит свободно перемещается между вставленными электродами; в герметичной ячейке электролит обычно добавляется в сепаратор во влажном виде. Сепаратор отделяет анод от катода, образуя изолятор для электронов, но пропуская ионы.