Een batterij, zoals het alledaagse type dat wordt gebruikt in huishoudelijke apparaten, is een set elektrochemische cellen die chemische energie omzet in elektrische energie. Er zijn een aantal verschillende soorten wegwerpbatterijen, variërend van zinkchloride, alkalisch, lithiumion tot nikkel-cadmium. Ongeacht het type, echter, alle batterijen leeg om dezelfde redenen. Weten hoe batterijen werken, is nodig om te begrijpen hoe ze leeg raken.

Batterijonderdelen

Alle typen batterijen hebben drie hoofdcomponenten: een positieve elektrode, een negatieve elektrode en de elektrolyt. De positieve en negatieve elektroden zijn de onderdelen die op een circuit zijn aangesloten. Op een AA-batterij bevinden deze zich aan de tegenovergestelde uiteinden, waarbij de platte kant de negatieve elektrode is en de puntige zijde de positieve elektrode. De elektrolyt is het vloeistof- of poederinterieur en de samenstelling van deze vloeistof is afhankelijk van het batterijtype.

Ionen en elektronen

Wanneer een batterij is aangesloten op een elektrisch apparaat, met zowel de positieve en negatieve elektroden een metalen element raken, een circuit wordt gevormd. In de elektrolyt beginnen ionen, die atomen zijn met een positieve lading, in één richting te stromen. Elektronen, die negatief geladen deeltjes zijn, stromen in de tegenovergestelde richting. Alle elektrische apparaten worden gevoed door elektronen.

Chemische reacties

Wanneer een circuit wordt gevormd, vindt een reeks chemische reacties plaats. Het exacte type reacties hangt af van het type batterij. Zowel de ionen als de elektronen stromen in de batterij naarmate de chemicaliën in de batterij worden omgezet in verschillende chemicaliën. In de gewone alkalinebatterij worden mangaanoxide en hydroxylionen omgezet uit mangaandioxide. De hydroxylionen reageren op hun beurt met zinkoxide en water, waardoor elektronen vrijkomen.

Batterijuitputting

Het vermogen van een batterij om elektronen te genereren zal uiteindelijk opraken als de chemicaliën in de elektrolyt opgebruikt zijn. In het geval van alkalinebatterijen is dit het geval wanneer al het mangaandioxide is omgezet. In dit stadium is de batterij leeg.