22 años de personalización de baterías
Nov 09, 2022 Pageview：184
Las baterías se utilizan para ofrecer suministro de energía en caso de falla de energía principal. Se utilizan como una fuente de respaldo que se puede consumir si la fuente principal falla por cualquier motivo posible. Una batería se define como un dispositivo que almacena energía química y puede convertir esta energía química en energía eléctrica cuando sea necesario. Es una suposición popular que las baterías almacenan electricidad cuando en realidad no almacenan electricidad sino que albergan energía química. Implica que las baterías son una fuente de energía química almacenada que puede descargarse según su voluntad para producir electricidad.
La composición de una batería es tal que tiene dos electrodos infundidos en un electrolito. Los electrodos son el componente más importante de la batería. Ofrecen una salida para liberar y aceptar electrones. El electrodo que libera electrones se llama ánodo y posee una carga negativa. Considerando que, el electrodo que acepta estos electrones se llama cátodo y posee una carga positiva. Ambos electrodos están hechos de diferentes metales con diferentes composiciones químicas. La batería también está conectada a una carga externa.
La energía química se convierte en energía química cuando los electrones se mueven dentro de la batería a través de un circuito cerrado. Cuanto mayor sea el movimiento de electrones entre dos electrodos (ánodo y cátodo), mayor será su potencial electroquímico y voltaje. Si desea mejorar el voltaje de la batería, puede hacerlo de dos maneras. En primer lugar, puede elegir los dos metales con una composición química que mejore el potencial electroquímico. O la segunda opción es usar una pila de varias celdas dentro de una batería para mejorar su voltaje de salida.
Flujo de electricidad en la batería
Se sabe típicamente que una batería produce energía eléctrica a partir de energía química. En palabras simples, la electricidad fluye dentro de la batería cuando los electrones del ánodo se mueven hacia el cátodo a través de un circuito externo. El proceso de producción de electricidad no es tan simple como parece.
La reacción química dentro de la batería le da una carga a cada uno de los electrodos, a saber, el cátodo (extremo positivo) y el ánodo (extremo negativo). Cuando el circuito se cierra y los electrones se mueven hacia la batería, repelen el ánodo debido a que tienen la misma carga y se mueven hacia el cátodo debido a la carga opuesta. Este movimiento de electrones desde el ánodo hacia el cátodo es el responsable del flujo eléctrico dentro de una batería. Este flujo eléctrico ayuda a generar energía eléctrica que se puede utilizar para encender la carga adjunta.
El flujo de electrones es desde el extremo negativo o ánodo hacia el extremo positivo o cátodo según la ley de ohm. En palabras simples, siguen el principio de atracción opuesta y es por eso que los electrones eligieron moverse hacia el cátodo que tiene un signo positivo.
Flujo de electricidad Carga de la batería
El flujo de carga eléctrica dentro de la batería es lo que llamamos corriente eléctrica. La carga que fluye dentro de la batería es responsable del suministro eléctrico a la carga adjunta.
La carga de los electrones es negativa, por lo que son atraídos hacia el lado positivo de la batería y se alejan del lado negativo. La corriente eléctrica se produce cuando las partículas de carga negativa (electrones) se mueven hacia el extremo positivo de la batería (cátodo).
Quizás se pregunte por qué los electrones no se mueven y producen corriente eléctrica todo el tiempo. Cuando siempre están presentes dentro de la batería, ¿cuáles son los factores que controlan este movimiento? Bueno, la respuesta a esta pregunta es el fenómeno básico que sucede para producir una corriente eléctrica. La carga no se mueve a menos y hasta que sea impulsada por una reacción química. Dentro de la batería, un electrodo recibe una carga positiva y el otro recibe una carga negativa. Cuando ocurre una reacción química en la batería, se disuelven los electrodos produciendo iones. Sin una reacción química activa, los electrones necesitan demasiada energía para moverse dentro de la solución de la batería que no tienen. La composición química de ambos electrodos es diferente, es por eso que cuando se producen iones a través de una reacción química, los empuja hacia el extremo negativo de la batería. Esta es la razón por la que todos los electrones se juntan en el extremo negativo o ánodo de la batería. Cuando se aplica un voltaje eléctrico a la batería, estos electrones se mueven hacia el extremo positivo o cátodo de la batería debido a la ley de atracción.
En palabras simples, el movimiento de electrones desde el cátodo hacia el ánodo ayuda a cargar la batería a través de una reacción química. Con la ayuda de un voltaje eléctrico, estos electrones regresan al cátodo convirtiendo la energía química en energía eléctrica mientras se descarga la batería.
Es así como se genera el flujo de electricidad en el interior de la batería a través del movimiento de cargas.
¿Cómo almacenan energía las baterías?
En términos de los componentes físicos, los componentes que comprenden cátodo, ánodo y electrolito son los que almacenan energía dentro de una batería. Una batería almacena energía en forma de potencial químico en su interior. Entonces significa que necesitas convertir la electricidad en su composición química para almacenarla dentro de la batería.
Para comprender cómo una batería almacena energía, debe revisar su composición básica. Una batería consta de un ánodo, un cátodo y un electrolito (sustancia iónica) que los separa. Una reacción química da una carga negativa al ánodo y una carga positiva al cátodo. Es así cuando el ánodo sufre una reacción de oxidación por la que forma nuevos compuestos y libera electrones y el cátodo sufre una reacción de reducción por la que necesita electrones para formar compuestos. Cuando el circuito interior está cerrado, activa el movimiento de la carga eléctrica y los electrones se mueven dentro de la batería. Cuando pasan del cátodo al ánodo, mejoran el potencial de energía química de la batería y la cargan. Esta carga se almacena dentro de la batería y se puede usar cuando sea necesario descargando la batería, que convierte esta energía química almacenada en energía eléctrica.
En las baterías recargables, mientras se cargan, los iones y la carga se mueven hacia el electrodo opuesto a través del electrolito para equilibrar el movimiento de los electrones y permitir el proceso de recarga.
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