باتری

یکی از ذخیره سازهای انرژی باتری است که در ادامه به آن می پردازیم:

یک باتری از چندین سلول ولتایی تشکیل شده است – سلول های الکتروشیمیایی که انرژی الکتریکی را از واکنش های شیمیایی تولید می کنند. برخلاف پیل سوختی که از منبع خارجی مواد شیمیایی تغذیه می‌کند، سلول‌های باتری منبع انرژی شیمیایی خود را دارند.الکتریسیته جریان الکترون ها است و واکنش های شیمیایی در باتری ها شامل گرفتن و از دست دادن الکترون اتم ها (واکنش های ردوکس) است. سلول های الکتروشیمیایی در یک باتری متشکل از دو الکترود که در آن این واکنش ها رخ می دهد، به نام های آند و کاتد شناخته می شوند. الکترودها توسط یک الکترولیت از هم جدا می شوند که باعث می شود واکنش های ردوکس و یون های حاصل بین الکترودها جریان پیدا کنند. پایانه مثبت به کاتد متصل می شود، جایی که یک واکنش کاهشی برای تشکیل یون های دارای بار منفی، اتم هایی حاوی الکترون های اضافی رخ می دهد. این یون ها از طریق الکترولیت به آند می روند و در آنجا الکترون های خود را از دست می دهند. سپس این الکترون ها از طریق ترمینال منفی باتری، از طریق مدار الکتریکی، به کاتد باز می گردند. در همان زمان، یون‌های با بار مثبت، اتم‌هایی که الکترون‌های خود را از دست داده‌اند، از آند به کاتد جریان می‌یابند و تعادل را در الکترولیت حفظ می‌کنند.
باتری ها می توانند حاوی یک سلول الکتروشیمیایی منفرد یا چندین سلول به صورت موازی، سری یا ترکیبی از این دو باشند.

باتری های اولیه واحدهای یکبار مصرف یا یکبار مصرف هستند که معمولاً برای کالاهای مصرفی کم هزینه استفاده می شوند. رایج ترین شیمی برای باتری های اولیه باتری قلیایی است که روی با دی اکسید منگنز برای تولید برق واکنش نشان می دهد. این از هیدروکسید پتاسیم به عنوان الکترولیت استفاده می کند که قلیایی است.
باتری های ثانویه قابل شارژ هستند. هنگامی که باتری شارژ می شود، جهت جریان معکوس می شود و یون ها در الکترودها جمع می شوند و آماده تخلیه الکتریسیته در هنگام برگشت هستند. باتری‌های لیتیوم یون شکل محبوب باتری ثانویه هستند که در آن یون‌های لیتیوم بار را بین الکترودها انتقال می‌دهند.
باتری‌های لیتیوم یونی مختلف اغلب با نوع الکترولیت و ماده مورد استفاده برای الکترود توصیف می‌شوند که در هنگام تخلیه به عنوان کاتد عمل می‌کند. کالاهای مصرفی معمولاً از باتری های لیتیوم پلیمری استفاده می کنند که از الکترولیت ژل پلیمری با کاتد اکسید کبالت لیتیوم استفاده می کنند. وسایل نقلیه الکتریکی معمولاً از مواد کاتدی لیتیوم نیکل منگنز (NMC) یا لیتیوم آهن فسفات (LFP) استفاده می کنند.