كتل بناء البطارية
تتكون البطارية الكهروكيميائية من الكاثود والأنود والكهارل التي تعمل كمحفز. عند الشحن، يتشكل تراكم الأيونات الموجبة في واجهة الكاثود/الإلكتروليت. يؤدي هذا إلى تحرك الإلكترونات نحو الكاثود، مما يخلق جهدًا كهربائيًا بين الكاثود والأنود. يتم الإطلاق عن طريق مرور تيار من الكاثود الموجب عبر حمل خارجي والعودة إلى القطب السالب. أما بالنسبة للشحنة، فيتدفق التيار في الاتجاه الآخر.
تحتوي البطارية على مسارين منفصلين؛ أحدهما هو الدائرة الكهربائية التي تتدفق من خلالها الإلكترونات لتغذية الحمل، والآخر هو المسار الذي تتحرك فيه الأيونات بين الأقطاب الكهربائية من خلال الفاصل الذي يعمل كعازل للإلكترونات. الأيونات هي ذرات فقدت أو اكتسبت إلكترونات وأصبحت مشحونة كهربائيًا. يقوم الفاصل بعزل الأقطاب الكهربائية كهربائيًا ولكنه يسمح بحركة الأيونات.
الأنود والكاثود
يسمى قطب البطارية الذي يطلق الإلكترونات أثناء التفريغ بالأنود؛ القطب الذي يمتص الإلكترونات هو الكاثود.
يكون أنود البطارية دائمًا سالبًا والكاثود موجبًا. يبدو أن هذا ينتهك الاتفاقية لأن الأنود هو المحطة التي يتدفق إليها التيار. يتبع الأنبوب المفرغ أو الصمام الثنائي أو البطارية المشحونة هذا الترتيب؛ ومع ذلك، فإن سحب الطاقة من البطارية عند التفريغ يؤدي إلى تحويل القطب الموجب إلى سالب. نظرًا لأن البطارية عبارة عن جهاز تخزين كهربائي يوفر الطاقة، فإن أنود البطارية يكون دائمًا سالبًا.
الأنودليثيوم أيونهو الكربونولكن يتم عكس الترتيب مع بطاريات الليثيوم المعدنية. هنا الكاثود هو الكربون والليثيوم المعدني الأنود.مع استثناءات قليلة، بطاريات الليثيوم المعدنية غير قابلة لإعادة الشحن.
المنحل بالكهرباء والفاصل
أصبح تدفق الأيونات ممكنًا باستخدام منشط يسمى المنحل بالكهرباء. في نظام البطارية المغمورة بالمياه، يتحرك المنحل بالكهرباء بحرية بين الأقطاب الكهربائية المدخلة؛ في خلية مغلقة، يضاف الإلكتروليت عادة إلى الفاصل في شكل مبلل. يقوم الفاصل بفصل الأنود عن الكاثود، مما يشكل عازلًا للإلكترونات ولكنه يسمح للأيونات بالمرور عبره.
