¿Qué sucede en una batería?

Dentro de una batería, tienen lugar varios procesos fundamentales que permiten la conversión de la energía química almacenada en los materiales de la batería en energía eléctrica. Aquí hay una descripción general de lo que sucede dentro de una batería:

1. Estado inicial:

- Una batería consta de dos electrodos (ánodo y cátodo) separados por un electrolito (ya sea líquido o sólido).

- El ánodo (terminal negativo) tiene mayor tendencia a ceder electrones (potencial de oxidación), mientras que el cátodo (terminal positivo) tiene mayor tendencia a aceptar electrones (potencial de reducción).

2. Reacciones químicas:

- Cuando la batería se conecta a un circuito (una carga), se forma un circuito completo.

- La oxidación se produce en el ánodo:los átomos metálicos del material del ánodo (por ejemplo, zinc en una batería de zinc-carbono) pierden electrones y se convierten en iones cargados positivamente (Zn2+).

- La reducción se produce en el cátodo:los iones positivos en el material del cátodo (por ejemplo, óxido de cobre (II) en una batería de zinc-carbono) ganan electrones y se convierten en átomos metálicos neutros (Cu).

- Estas reacciones redox generan una diferencia de potencial eléctrico entre los electrodos.

3. Flujo de electrones:

- Los electrones liberados durante la oxidación en el ánodo viajan a través del circuito externo hasta el cátodo, creando una corriente eléctrica.

- Dentro de la batería, los iones cargados positivamente (cationes) se mueven a través del electrolito hacia el cátodo, mientras que los iones cargados negativamente (aniones) se mueven hacia el ánodo para mantener la neutralidad eléctrica.

4. Movimiento iónico:

- El movimiento de los iones a través del electrolito completa el circuito interno dentro de la batería.

- El electrolito facilita la migración de iones, permitiendo que las reacciones químicas continúen y sostengan el flujo de corriente eléctrica.

5. Diferencia de potencial y voltaje:

- La diferencia de potencial eléctrico entre el ánodo y el cátodo crea un voltaje.

- El voltaje de la batería depende de los materiales específicos utilizados para los electrodos y el electrolito.

A medida que avanzan las reacciones químicas dentro de la batería, los reactivos se consumen gradualmente y la batería finalmente se descarga. Es necesario recargar o reemplazar la batería para restaurar la energía química almacenada. Diferentes tipos de baterías pueden emplear diferentes sistemas químicos, pero los principios fundamentales siguen siendo similares.