بیٹری کے اصول کی مختصر تفصیل

کیمیائی بیٹریوں میں، کیمیائی توانائی کا براہ راست برقی توانائی میں تبدیل ہونا بے ساختہ کیمیائی رد عمل کا نتیجہ ہے جیسے بیٹری کے اندر آکسیڈیشن اور کمی، جو دو الیکٹروڈز پر ہوتی ہے۔ منفی الیکٹروڈ فعال مواد ایک کم کرنے والے ایجنٹ پر مشتمل ہوتا ہے جس میں نسبتاً منفی پوٹینشل ہوتا ہے اور الیکٹرولائٹ میں مستحکم ہوتا ہے، جیسے فعال دھاتیں جیسے زنک، کیڈمیم، لیڈ، اور ہائیڈروجن یا ہائیڈرو کاربن۔ مثبت الیکٹروڈ فعال مواد آکسیڈینٹس پر مشتمل ہوتا ہے جس میں الیکٹرولائٹ میں مثبت صلاحیت اور مستحکم ہوتے ہیں، جیسے دھاتی آکسائیڈ جیسے مینگنیج ڈائی آکسائیڈ، لیڈ ڈائی آکسائیڈ، نکل آکسائیڈ، آکسیجن یا ہوا، ہالوجن اور ان کے نمکیات، آکسیجن پر مشتمل تیزاب اور ان کے نمکیات۔ وغیرہ۔ الیکٹرولائٹس اچھی آئنک چالکتا کے ساتھ مواد ہیں، جیسے تیزاب کے پانی کے محلول، بیس، نمکیات، نامیاتی یا غیر نامیاتی غیر آبی محلول، پگھلے ہوئے نمکیات، یا ٹھوس الیکٹرولائٹس۔ جب بیرونی سرکٹ منقطع ہو جاتا ہے، اگرچہ دونوں قطبوں کے درمیان ممکنہ فرق (اوپن سرکٹ وولٹیج) موجود ہے، کوئی کرنٹ نہیں ہے، اور بیٹری میں ذخیرہ شدہ کیمیائی توانائی برقی توانائی میں تبدیل نہیں ہوتی ہے۔ جب بیرونی سرکٹ بند ہوتا ہے تو، دو الیکٹروڈ کے درمیان ممکنہ فرق کی وجہ سے بیرونی سرکٹ سے کرنٹ بہتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، بیٹری کے اندر، الیکٹرولائٹ میں مفت الیکٹران کی عدم موجودگی کی وجہ سے، چارج کی منتقلی ناگزیر طور پر دو فعال مادوں اور الیکٹرولائٹ کے درمیان انٹرفیس پر آکسیکرن یا کمی کے رد عمل کے ساتھ ہوتی ہے، نیز اس کی منتقلی ری ایکٹنٹس اور رد عمل کی مصنوعات۔ الیکٹرولائٹس میں چارج کی منتقلی بھی آئنوں کی منتقلی پر منحصر ہے۔ لہذا، بیٹری کے اندر عام چارج اور مادہ کی منتقلی کے عمل برقی توانائی کی عام پیداوار کو یقینی بنانے کے لیے ضروری حالات ہیں۔ چارجنگ کے دوران، بیٹری کے اندر چارج اور بڑے پیمانے پر منتقلی کی سمت ڈسچارج کے بالکل برعکس ہوتی ہے۔ الیکٹروڈ ری ایکشن کو الٹ ایبل ہونا چاہیے تاکہ معکوس ماس اور چارج ٹرانسفر کے عمل کی معمول کی پیش رفت کو یقینی بنایا جا سکے۔ لہذا، الیکٹروڈ رد عمل ایک بیٹری کی تعمیر کے لئے ایک ضروری شرط ہے.
G گِبس ری ایکشن فری انرجی انکریمنٹ (جولز) ہے۔ F ہے فیراڈے مستقل=96500 لائبریری=26. 8 ایمپیئر گھنٹے؛ N بیٹری کے رد عمل کی مساوی تعداد ہے۔ یہ بیٹری الیکٹرو موٹیو فورس اور بیٹری کے رد عمل کے درمیان بنیادی تھرموڈینامک تعلق ہے، اور بیٹری کی توانائی کی تبدیلی کی کارکردگی کا حساب لگانے کے لیے بنیادی تھرموڈینامک مساوات بھی ہے۔ درحقیقت، جب ایک الیکٹروڈ سے کرنٹ بہتا ہے، تو الیکٹروڈ پوٹینشل تھرموڈینامک توازن الیکٹروڈ پوٹینشل سے ہٹ جاتا ہے، اور اس رجحان کو پولرائزیشن کہا جاتا ہے۔ کرنٹ کی کثافت (ایک یونٹ الیکٹروڈ ایریا سے گزرنے والا کرنٹ) جتنا زیادہ ہوگا، پولرائزیشن اتنا ہی شدید ہوگا۔ پولرائزیشن کا رجحان بیٹریوں میں توانائی کے ضیاع کی ایک اہم وجہ ہے۔