Kuinka akku toimii? Yksinkertaisesti selitetty
Akku tallentaa kemiallista energiaa ja vapauttaa sähköenergiaa. Mutta kuinka se oikein toimii? Selitämme sen sinulle käytännöllisessä kärjessämme.
Akun rakentaminen
Pariston toiminnan ymmärtämiseksi paremmin selitetään sen rakenne tässä. Yleisin tyyppi on niin kutsuttu alkalinen mangaaniparisto, jonka rakenteen ja toiminnan selitämme sinulle tässä artikkelissa esimerkkinä.
- Akku koostuu yhdestä tai useammasta galvaanisesta kennosta, ts. Kennoista, jotka varastoivat kemiallista energiaa ja voivat vapauttaa sähköenergiaa.
- Akku on suljettu metallikuoreen, joka toimii positiivisena napana. Asia alaosassa on avoinna nyt.
- Akun reunassa on mangaani, joka on positiivinen elektrodi, jota kutsutaan myös katodi.
- Negatiivinen elektrodi, anodi, erotetaan katodista erottimella, joka on esimerkiksi valmistettu paperimaisesta aineesta. Se on valmistettu sinkistä.
- Molemmat alueet, katodi ja anodi, liotetaan kaliumhydroksidiliuoksessa. Se muodostaa elektrolyytin, joka parantaa materiaalien johtavuutta.
- Akun keskellä on sinkkimassassa metallitappi, joka saa kosketukseen alapuolella olevan metallilevyn kanssa.
- Alapuolella oleva metallilevy muodostaa negatiivisen navan ja sulkee akun. Se on erotettu positiivisesta navasta ja katodista eristimellä.
Akun toiminta
Piiri luodaan, kun akku asetetaan laitteeseen. Esimerkiksi, jos lamppu on kytketty, elektronit virtaavat negatiivisesta navasta hehkulangan läpi positiiviseen napaan. Mutta miksi näin tapahtuu?
- Sinkki on metalli, jota kemisti kutsuu pohjaksi. Se yleensä luovuttaa elektroneja.
- Mangaani puolestaan on jalometallia, se vie elektroneja.
- Jos kaksi aluetta, katodi ja anodi, on nyt kytketty toisiinsa, kaliumhydroksidissa kastettu sinkki vapauttaa elektroneja mangaaniin johtimen kautta.
- Sinkkimassassa olevat elektronit johtuvat sinkin reaktiosta kaliumhydroksidiliuoksen kanssa sinkkihydroksidiksi ja kahdeksi elektroniksi.
- Sitten sinkkihydroksidi hapettuu edelleen sinkkioksidiksi ja vedeksi.
- Paristo on tyhjä, kun kaikki sinkki hapetetaan sinkkioksidiksi ja vedeksi kaliumhydroksidiliuoksella ja se on vapauttanut kaikki vapaat elektronit.