Bir Pil Nasıl Çalışır?

Pillerin Çalişma Tekniği Nedir?

Birçok farklı tipte pil vardır, ancak hepsi aynı temel konsepte göre çalışır. Pil, elektrik enerjisini kimyasal enerji biçiminde depolayabilen ve bu enerjiyi elektriğe dönüştüren bir cihazdır. Elektrik yakalayamaz ve depolayamazsınız, ancak elektrik enerjisini pilin içindeki kimyasal maddelerde saklayabilirsiniz. Bir bataryanın üç ana bileşeni vardır: farklı kimyasallardan (tipik olarak metallerden) iki anot, anot ve katod; ve bu terminalleri ayıran elektrolit. Elektrolit, katot ve anot arasındaki elektriksel yükün akışını sağlayan kimyasal bir ortamdır. Bir cihaz bataryaya bağlandığında bir ampul ya da bir elektrik devresi cihaza elektrik enerjisi akışı oluşturan elektrotlar üzerinde kimyasal reaksiyonlar oluşur.

Daha spesifik olarak: elektriğin boşalması sırasında anot üzerindeki kimyasal, elektronları negatif terminale bırakır ve oksidasyon reaksiyonu olarak adlandırılan elektrolitte iyonları serbest bırakır. Bu arada, pozitif terminalde, katod elektronları kabul ederek elektronların akışı için devreyi tamamlar. Elektrolit, anot ve katodun farklı kimyasallarını, kimyasal potansiyelin bir terminalden diğerine denk gelebileceği ve depolanan kimyasal enerjiyi yararlı elektrik enerjisine dönüştürebileceği şekilde birbiriyle temas ettirmek için vardır. Bu iki reaksiyon aynı anda gerçekleşiyor. Elektronlar harici devrede akarken iyonlar elektrolit boyunca akım aktarıyor ve bu elektrik akımı üreten şey.

Pil tek kullanımlık ise, reaktifler tükenene kadar elektrik üretecektir (her iki elektrotta da aynı kimyasal potansiyel). Bu piller yalnızca bir yönde çalışır ve kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür. Ancak diğer pil türlerinde, reaksiyon tersine çevrilebilir. Şarj edilebilir piller (cep telefonunuzdaki veya arabanızdaki gibi) harici bir kaynaktan (duvara taktığınız şarj cihazı veya arabanızdaki dinamo) elektrik enerjisinin kimyasal sisteme uygulanabilmesi için tasarlanmıştır.

Taşınabilir uygulamalar için, yanmaz jelden yapılmış esnek bir elektrolit içeren ince filmli bir polimer pil geliştiriyorlar. Laboratuarın bir başka amacı, popüler lityum pillerle aynı ticari potansiyele sahip olan bol, ucuz ve güvenli maddelere odaklanarak daha önce değerlendirilmeyen malzemeleri kullanarak pil üretmektir.