Batterier… Hvor skal man starte?

I vores hverdag er vi blevet afhængige af batterier, og alligevel lægger vi sjældent mærke til, eller tænker over, tilstedeværelsen af batterier i vores samfund. Hvis vi ikke havde batterier, så ville vi ikke være i stand til at medbringe vores telefoner og computer eller køre vores biler uden manuelt at igangsætte dem.

I alt enkelthed, tillader batterier os at udvinde, lagre og anvende elektrisk energi, om end det er transportabelt og praktisk, at fysisk bære rundt på eller at udnytte i større stationære anordninger.

Vi tror på, at alle batterityper der findes derude, fortjener lidt kærlighed og anerkendelse. Derfor, har vi dedikeret denne guide til at skabe opmærksomhed omkring de forskellige typer af batterier, vi er afhængige af i vores hverdag.

Hvad er batterier? Hvordan fungerer de? Hvad er batterier lavet af?

For at kortfattet opsummere, hvordan batterier fungerer, så bliver den kemiske energi fra et batteri konverteret til elektricitet gennem en kemisk reaktion i batteriets komponenter.

Lad os gå mere i detaljer.

Batteriers opbygning

Hver eneste batteritype består af følgende tre elementer: en anode (den negative side af et batteri/negativ elektrode), en katode (den positive side af et batteri/positiv elektrode) og en elektrolyt.

Elektrolytten er bedst forklaret som et materiale, for det meste i flydende form eller som gel, som kemisk reagerer med anode- og katodesiden af batteriet.

Mere simpelt, så er batterier lavet af en samling af en eller flere elektrokemiske celler med eksterne forbindelser. Disse celler laver en kemisk reaktion, som kan danne en strøm af elektroder gennem et kredsløb. Disse elektroner kan kun løbe, når anode- og katodesiden af et batteri er forbundne, gennem en slags kabel eller tråd.

Oxidation og reduktion

Men hvordan bruger vi så den kemiske reaktion, der sker i et batteri til vores fordel?

Når et elektrisk kredsløb bliver tilsluttet et batteri, sker en kemisk reaktion mellem anodesiden og elektrolytten. Ud fra denne reaktion produceres elektroner, som bliver frigivet til kredsløbet. Denne proces er kendt som oxidation.

Imens det sker, forekommer en lignende reaktion mellem katodesiden og elektrolytten. Her skal denne reaktion bruge flere elektroner, hvilket den får fra den tidligere reaktion mellem anodesiden og elektrolytten. Denne proces er kendt som reduktion.

Som før nævnt, for at reduktionsprocessen kan finde sted, skal elektroder fra oxidationssiden (anodesiden) transporteres til reduktionssiden (katodesiden). Så når der sker en kemisk reaktion mellem anoden og elektrolytten, løber elektroner ud af anoden og ind i katoden, hvor en anden kemisk reaktion forekommer.

Mere simpelt forklaret, så fungerer batterier gennem reaktioner af elektrokemisk natur: oxidation og reduktion. Oxidations- og reduktionsprocesserne indeholder en udveksling af elektroner mellem kemiske elementer i katoden og anoden. Når en af disse kemiske elementer, enten anoden eller katoden, mister en eller flere elektroner, så igangsættes oxidationssprocessen.

Alle batterier bruger et bestemt element i deres anode og et andet i deres katode, sat sammen med en specifik type elektrolyt.

Når et batteri oplader, skiftes elektrodernes roller (elektrodernes reaktioner sker modsat),hvilket betyder at anoden skifter til katode og katoden skifter til anode.

De tre e’er: Elektroner er (lig med) elektricitet

Generelt set, er transporten af elektroner fra anode til katode ikke en nem proces. Elektronerne vil gerne flytte sig fra anoden til katoden gennem selve batteriet, men det kan de ikke, pga. elektrolytten, som hindrer denne direkte vandring.

Elektrolytten gør elektronernes vej vanskelig, men ved at forbinde batteriet til et elektrisk ledende kredsløb, bliver elektronerne frie til at løbe fra anode til katode gennem ledningerne i kredsløbet. Gnidningerne der skabes fra strømningerne af elektronerne, producerer elektricitet og kan blive brugt til at forsyne alt fra en elpære til et køretøj osv. med strøm.

Med andre ord, når elektronerne løber, skaber de elektrisk strøm, hvilket kan forsyne et objekt med strøm.

Når anoden eller katoden stopper med at reagere på elektrolytten, kan batteriet ikke længere generere elektricitet. Dette betyder, at batteriet er dødt.

‍