Comment fonctionne une batterie? Expliqué simplement
Une batterie stocke l'énergie chimique et libère de l'énergie électrique. Mais comment ça marche exactement? Nous vous l'expliquerons dans notre astuce pratique.
Construire une batterie
Pour une meilleure compréhension du fonctionnement d'une batterie, sa structure est brièvement expliquée ici. Le type le plus courant est la batterie dite alcaline au manganèse, dont nous vous expliquons la structure et la fonction dans cet article à titre d'exemple.
- Une batterie se compose d'une ou plusieurs cellules galvaniques, c'est-à-dire des cellules qui stockent de l'énergie chimique et peuvent libérer de l'énergie électrique.
- La batterie est enfermée dans une coque métallique qui fonctionne comme un pôle positif. En bas, le dossier est ouvert pour l'instant.
- Au bord de la batterie se trouve le manganèse, qui est l'électrode positive, également appelée cathode.
- L'électrode négative, l'anode, est séparée de la cathode par un séparateur, par exemple en substance semblable à du papier. Il est en zinc.
- Les deux zones, cathode et anode, sont trempées dans une solution d'hydroxyde de potassium. Il forme un électrolyte qui améliore la conductivité des matériaux.
- Il y a une broche métallique dans la masse de zinc au milieu de la batterie, qui entre en contact avec une plaque métallique sur le dessous.
- La plaque métallique sur le dessous forme le pôle négatif et ferme la batterie. Il est séparé du pôle positif et de la cathode par un isolant.
Fonction d'une batterie
Un circuit est créé lorsque la batterie est insérée dans un appareil. Par exemple, si une ampoule est connectée, les électrons circulent du pôle négatif à travers le filament vers le pôle positif. Mais pourquoi cela se produit-il?
- Le zinc est un métal que le chimiste appelle base. Il a tendance à donner des électrons.
- Le manganèse, quant à lui, est un métal noble, il absorbe des électrons.
- Si les deux zones, cathode et anode, sont maintenant connectées l'une à l'autre, le zinc imbibé d'hydroxyde de potassium libère des électrons dans le manganèse via le conducteur.
- Les électrons dans la masse de zinc résultent d'une réaction du zinc avec la solution d'hydroxyde de potassium en hydroxyde de zinc et deux électrons.
- L'hydroxyde de zinc continue alors de s'oxyder en oxyde de zinc et en eau.
- La batterie est vide lorsque tout le zinc est oxydé en oxyde de zinc et en eau avec la solution d'hydroxyde de potassium et a libéré tous les électrons libres.