Сухой гальванический элемент: что это и как устроен

Каждый человек достаточно часто сталкивается с электрохимическими компонентами, начиная использованием одноразовых батареек и заканчивая литий-ионными батареями в мобильных девайсах. Существует несколько видов таких компонентов – гальванические и электролитические. Так, первые обретают энергию за счет самопроизвольной окислительно-восстановительной реакции, а второй нуждается во внешнем источнике электрона. Так как устроен сухой гальванический элемент?

Устройство

Гальванические ячейки являются достаточно простым устройством, которое способствует преобразованию химической энергии в электрическую. Такие компоненты обладают следующим строением:

1. Анод в момент получения заряда направляет электроны на внешнюю цепь, окисляя их в момент электрохимических реакций. Многие компоненты сегодня активно задействуют электроды, выполненные за счет графита или углерода. Также можно воспользоваться металлом, либо сплавом.
2. Катод – компонент, который принимает все электроны из внешних цепей и способствует их восстановлению в момент проведения электрохимических реакций. Как правило, такие процессы осуществляются за счет металлического оксида или фосфата.
3. Электролит, выступающий в качестве неводного неорганического растворителя, в котором содержится растворенная соль лития.

Принцип функционирования

Литиевые батареи славятся в качестве «электронного насоса», поскольку они обладают носителями заряда, перемещающегося между несколькими электродами в момент зарядки. Такое давление, либо разность между клеммами (положительной и отрицательной) получило название напряжения или электродвижения силой. При этом, свободная энергия, непосредственно связанная с переносом электронов, обладает разницей в химических потенциалах лития сразу в нескольких электродах.

Компоненты батареи способны накапливать энергию в своих элементах. Такая энергия способна преобразовываться в электроэнергию, учитывая определенные требования, придерживаясь электрохимической реакции окислительно-восстановительного процесса.

В момент зарядки элемента наблюдается процесс окисления на отрицательных электродах. При этом, ионы начинают иммигрировать сквозь электролиты, чтобы в дальнейшем преобразоваться в катод. Переход же такого тока осуществляется на границе электрода и электролита.