22 años de personalización de baterías
Mar 22, 2021 Pageview：366
Antes de pasar a las piezas y la fabricación de una batería, debemos tener un concepto claro sobre las baterías. Comencemos por saber qué es una batería, cómo funciona y cómo nos resulta útil.
Una batería es una colección de muchas celdas electroquímicas. Es un dispositivo que convierte la energía química en energía eléctrica empleando sus materiales activos almacenados en celdas electroquímicas.
El principio de funcionamiento de las baterías son sus reacciones electroquímicas y la fuerza electromotriz que lleva a cabo estas reacciones. Esta conversión de energía tiene lugar a través de una serie de reacciones redox, es decir, reacciones electroquímicas de oxidación-reducción. Estas reacciones redox implican la transferencia de electrones entre los materiales activos de una batería a través de un circuito eléctrico.
Hoy, en el mundo de la ciencia y la tecnología, las baterías juegan un papel muy importante en nuestra vida diaria. Desde nuestros teléfonos celulares hasta nuestros automóviles, casi todos los dispositivos electrónicos ahora dependen de las baterías.
Ahora, después de tener un conocimiento inicial sobre baterías, comencemos con nuestra consulta principal, es decir, los componentes de una batería.
Tres partes esenciales de una batería
Una batería consta de tres componentes principales: un cátodo, un ánodo y un electrolito, contenidos juntos en varios tipos de carcasas. Estos tres elementos principales constituyen el marco básico de todo tipo de baterías. Un electrodo es un tipo de conductor que permite que la electricidad y los iones pasen a través de él. El ánodo y el cátodo son los dos tipos de electrodo. El electrolito es una sustancia gelatinosa que separa los electrodos.
Un terminal positivo o cátodo
El cátodo de una batería es el electrodo en el que se producen las reacciones de reducción. Es el electrodo positivo a través del cual la corriente convencional sale de un dispositivo.
Los electrones del ánodo regresan a la celda a través del cátodo. Los electrones que salen del ánodo solo pueden ingresar al cátodo (finalmente a la celda) por medio de un circuito externo. En una batería, el cátodo suministra electrones a los cationes o iones cargados positivamente del electrolito.
El cátodo es negativo para los dispositivos donde la energía de la celda se usa para degradar compuestos químicos. Pero, en dispositivos que generan energía, el cátodo es positivo.
Un terminal o ánodo negativo
El ánodo de una batería es el electrodo en el que se producen las reacciones de oxidación. Es un electrodo negativo a través del cual pasan muchos electrones hacia el circuito externo. En una batería, el ánodo es negativo debido al flujo convencional de corriente eléctrica hacia este electrodo.
Generalmente, las reacciones de oxidación que ocurren en el ánodo incluyen reacciones de aniones o iones negativos en el electrodo. Estas reacciones de aniones dejan muchos electrones en el ánodo. Estos electrones luego salen del ánodo hacia el circuito de excitación.
En los dispositivos que consumen energía, el ánodo es positivo mientras que, en los dispositivos que brindan energía, como las baterías, el ánodo es negativo.
Un electrolito
Los electrolitos son las sustancias que pueden producir una solución conductora de electricidad cuando se disuelven en disolventes polares. Constituyen una solución neutra que contiene cationes y aniones por igual. Los electrolitos pueden ser ácidos, sales o bases. Incluye todas las sustancias que pueden disociarse en sus iones en un disolvente polar. Las más comunes de estas sustancias incluyen sodio, magnesio, potasio, cloruro y calcio, etc.
Cuando se suministra corriente eléctrica a una batería, los cationes y aniones del electrolito se mueven a sus respectivos electrodos. Los cationes se mueven hacia el electrodo que tiene muchos electrones y los aniones se mueven hacia el electrodo que tiene un déficit de electrones.
El electrolito evita el flujo de electrones entre los dos electrodos de una batería. Esta disposición permite que los electrones pasen a través del circuito externo contribuyendo así a la producción de energía eléctrica.
Los componentes de la batería de iones de litio.
Una batería de iones de litio consta de cuatro componentes principales.
Un cátodo (litio)
El litio es el componente principal de las baterías de iones de litio. El espacio de litio en tales baterías está funcionalmente reservado como cátodo de la batería. Como el litio solo es inestable en su forma metálica, una combinación de litio y oxígeno como óxido de litio se utiliza fundamentalmente para el cátodo. El material activo de la batería, es decir, iones de litio, mantiene la diferencia de potencial de la batería.
Un ánodo
El ánodo que se usa típicamente es de grafito, recubierto con el material activo, aglutinante y aditivos conductores. Funciona para acceder al flujo de corriente eléctrica a través del circuito. Las cualidades óptimas del grafito permiten que los iones de litio se almacenen en el ánodo durante la carga de la batería.
Un electrolito
El electrolito sirve como un medio perfecto que permite que solo los iones de litio pasen entre los electrodos. El electrolito utilizado es principalmente de alta conductividad iónica que complementa el fácil flujo de iones de litio.
Un separador
El separador realiza las funciones de protección de la batería. Separa los electrodos para evitar el flujo directo de electrones. Los separadores más utilizados son resinas, polietileno o polipropileno.
Todos estos componentes de las baterías de iones de litio funcionan juntos para proporcionar un funcionamiento eficaz de la batería.
¿Cómo puedo fabricar una batería?
Hay muchas formas de fabricar tu propia batería en casa. Las dos formas fáciles y divertidas de hacer una batería son:
La batería de sal
Materiales:
1.12 tornillos de hierro o zinc
2.Un pistón de jeringa
3.Tiras de papel
4.papel de lija
5.Sal
6 agua
7.Alambre de cobre
8.luces LED
9.Un destornillador
10.Un material aislante (cartón o plástico)
11.Un multímetro:
Método:
1.Retire el aislamiento del alambre de cobre con la ayuda de papel de lija.
2. Envuelva las tiras de papel firmemente alrededor de los tornillos.
3. Enrolle firmemente los cables de cobre alrededor de los tornillos. 30 a 40 veces alrededor de cada tornillo. Asegúrese de que el cable no toque los tornillos.
4. Haga agujeros en un lado del material aislante con el pistón de la jeringa.
5.Con la ayuda de un destornillador, coloque los tornillos en el orificio en forma de rejilla.
6. Conéctelos con la ayuda de un alambre de cobre.
7. Sumerja el aparato en agua salada durante algún tiempo.
8.Conecte la batería a un multímetro o las luces LED para verificar el funcionamiento de la batería.
La batería alimentada por soda
Materiales:
1.Una lata de refresco sin abrir.
2.Un vaso de plástico
Alambre de cobre de 3.3-4 pulgadas de ancho.
4.Un par de tijeras
5.voltímetro
6.Hilos conductores eléctricos con pinzas de cocodrilo:
Método:
1. Llene 3/4 de la taza con soda.
2.Corte dos tiras de aluminio de la lata de refresco. (ancho 3/4 y largo mayor que la copa)
3. Utilice el papel de lija para quitar el aislamiento de la tira de aluminio.
4. Coloque las tiras en el refresco. Asegúrese de que las tiras estén muy separadas entre sí.
5. Conecte los cables conductores a los extremos libres no sumergidos de las tiras.
6. Conecte el cable conductor al voltímetro siguiendo las instrucciones del voltímetro.
7. Observe la lectura del voltímetro.
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