Модерната батерия е повсеместно устройство, разработено в последните години на 18ти век. Граф Алесандро Волта, италиански физик, разработва ефикасен метод за генериране на електричество- предшественика на съвременната батерия.
Макар че има много видове батерии, те споделят общ начин на действие- преобразуват химическа енергия в източник за електрическа енергия. В наши дни батериите намират широко приложение. Те се използват за захранване на широка гама от устройства и оборудване – превозни средства, MP3 плейъри, фенерчета, мобилни телефони и фотоапарати. Батерията прави възможно стартирането на коли, мотоциклети и лодки само със завъртането на един ключ. Съвременните батерии работят на същия принцип открит от граф Волта преди 2 века.
Основна вътрешна структура на батерията
Едната страна на батерията има положителна клема, свързана към положително заредения електрод, наречен катод. От другата страна е разположен отрицателен електрод, наречен анод. Двата електрода са направени от различни метали, като цинк или мед, които са обвити от електролит. Електролитът може да бъде гел, течен разтвор или материал с изключително ниска влажност. Вътрешните компоненти на батерията обикновено се поставят в пластмасов или метален контейнер.
Поток на електроенергия
Когато поставите една батерия в устройство и го включите, се задейства химична реакция наречена окисление. Тази реакция позволява на анода да привлече електрони от електролитната маса около него. В същото време катодът губи електрони. Електролитът насърчава преминаването на електрони от един електрод къ друг като предотвратява обратния процес. В следствие на тази реакция, единият от електродите на батерията е с висок електрически заряд, а другият- с минимален. Дисбалансът се изравнява, когато проводник на електричество се свърже към батерията.
В този момент електроните ще потекат към електродът с нисък заряд от електродът с висок, в случая от анода към катода. Този поток от електрони произвежда електричеството, което се използва да задейства различни устройства. Докато електродите са в състояние да обменят електрони, батерията ще произвежда електричество. Когато връзката се прекъсне, устройството се изключи, батерията спира да генерира електричество.
Защо батерията спира да работи?
С течение на времето, вътрешните химични реакции започват да пречат на потока от електрони. В крайна сметка, елементите на батерията се изтощават и спират да произвеждат електричество.
Презареждане на батерия
При презареждане на батерия от външен източник, потокът на енергия се обръща. Това дава възможност на батерията да захранва отново. Акумулаторната батерия за съжаление има ограничен на брой цикли за презареждане. Това е така защото с всяко презареждане се променя химичния състав на компонентите й. В резултат на това, акумулаторните батерии губят способността си да приемат и задържат енергия. Неправилното зареждане също може да намали капацитета на батерията.
Технологичният напредъкът в производството на батерии, даде възможност да се създадат батерии, които се презареждат много по-бързо и да издържат повече време между презареждане.