ที่มา: https://electronics.howstuffworks.com/everyday-tech/battery2.htm

 

ลองดูแบตเตอรี่ใดๆ แล้วคุณจะสังเกตเห็นว่ามีขั้วสองขั้ว ขั้วหนึ่งมีเครื่องหมาย (+) หรือเป็นบวก ในขณะที่อีกขั้วหนึ่งมีเครื่องหมาย (-) หรือเป็นลบ ในแบตเตอรี่ไฟฉายทั่วไป เช่น เซลล์ AA, C หรือ D ขั้วต่อจะอยู่ที่ปลาย อย่างไรก็ตาม สำหรับแบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์หรือแบตเตอรี่รถยนต์ ขั้วต่อต่างๆ จะอยู่ติดกันที่ด้านบนของตัวเครื่อง หากคุณต่อสายไฟระหว่างขั้วทั้งสอง อิเล็กตรอนจะไหลจากปลายด้านลบไปยังปลายด้านบวกโดยเร็วที่สุด การทำเช่นนี้จะทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วและอาจเป็นอันตรายได้ โดยเฉพาะกับแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ หากต้องการควบคุมประจุไฟฟ้าที่เกิดจากแบตเตอรี่อย่างเหมาะสม คุณต้องเชื่อมต่อแบตเตอรี่เข้ากับโหลด โหลดอาจเป็นเช่น  หลอดไฟมอเตอร์ หรือวงจรอิเล็กทรอนิกส์  เช่นวิทยุ

 

โดยทั่วไปการทำงานภายในของแบตเตอรี่จะอยู่ภายในกล่องโลหะหรือพลาสติก ในกรณีนี้จะมีขั้วแคโทดซึ่งเชื่อมต่อกับขั้วบวก และขั้วบวกซึ่งเชื่อมต่อกับขั้วลบ ส่วนประกอบเหล่านี้หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าอิเล็กโทรด ครอบครองพื้นที่ส่วนใหญ่ในแบตเตอรี่และเป็นบริเวณที่เกิดปฏิกิริยาเคมี ตัวแยกจะสร้างสิ่งกีดขวางระหว่างแคโทดและแอโนด เพื่อป้องกันไม่ให้อิเล็กโทรดสัมผัสกัน ในขณะเดียวกันก็ปล่อยให้ประจุไฟฟ้าไหลระหว่างขั้วทั้งสองอย่างอิสระ ตัวกลางที่ช่วยให้ประจุไฟฟ้าไหลระหว่างแคโทดและแอโนดเรียกว่าอิเล็กโทรไลต์ ในที่สุด ตัวสะสมจะทำการชาร์จไปที่ด้านนอกของแบตเตอรี่และผ่านโหลด

 

สิ่งต่างๆ มากมายเกิดขึ้นภายในแบตเตอรี่เมื่อคุณใส่ลงในไฟฉาย รีโมทคอนโทรล หรืออุปกรณ์ไร้สายอื่นๆ แม้ว่ากระบวนการที่ผลิตกระแสไฟฟ้าจะแตกต่างกันเล็กน้อยในแต่ละแบตเตอรี่ แต่แนวคิดพื้นฐานยังคงเหมือนเดิม

 

เมื่อโหลดทำให้  วงจร  ระหว่างขั้วทั้งสองเสร็จสมบูรณ์ แบตเตอรี่จะผลิตกระแสไฟฟ้าผ่านชุดปฏิกิริยาแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างขั้วบวก แคโทด และอิเล็กโทรไลต์ แอโนดเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันโดยไอออนตั้งแต่สองตัวขึ้นไป (อะตอมหรือโมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้า) จากอิเล็กโทรไลต์มารวมกันกับแอโนด ทำให้เกิดสารประกอบและปล่อยอิเล็กตรอนตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป ในเวลาเดียวกัน แคโทดจะเกิดปฏิกิริยารีดักชัน ซึ่งสารแคโทด ไอออน และอิเล็กตรอนอิสระจะรวมกันเกิดเป็นสารประกอบ แม้ว่าการกระทำนี้อาจฟังดูซับซ้อน แต่จริงๆ แล้วง่ายมาก ปฏิกิริยาในขั้วบวกจะสร้างอิเล็กตรอน และปฏิกิริยาในขั้วลบจะดูดซับพวกมัน สินค้าสุทธิคือไฟฟ้า แบตเตอรี่จะผลิตกระแสไฟฟ้าต่อไปจนกว่าอิเล็กโทรดหนึ่งหรือทั้งสองขั้วจะหมดสารที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาที่จะเกิดขึ้น

 

แบตเตอรี่สมัยใหม่ใช้สารเคมีหลายชนิดในการขับเคลื่อนปฏิกิริยา เคมีของแบตเตอรี่ทั่วไปได้แก่:

 

แบตเตอรี่สังกะสี-คาร์บอน: เคมีของสังกะสี-คาร์บอนพบได้ทั่วไปในแบตเตอรี่เซลล์แห้ง AAA, AA, C และ D ราคาไม่แพงจำนวนมาก แอโนดคือ  สังกะสี แคโทดคือแมงกานีสไดออกไซด์ และอิเล็กโทรไลต์คือแอมโมเนียมคลอไรด์หรือซิงค์คลอไรด์

 

แบตเตอรี่อัลคาไลน์: เคมีนี้พบได้ทั่วไปในแบตเตอรี่เซลล์แห้งขนาด AA, C และ D แคโทดประกอบด้วยส่วนผสมของแมงกานีสไดออกไซด์ ในขณะที่แอโนดเป็นผงสังกะสี ได้ชื่อมาจากอิเล็กโทรไลต์โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ซึ่งเป็นสารอัลคาไลน์

 

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (ชาร์จใหม่ได้): เคมีลิเธียมมักใช้ในอุปกรณ์ประสิทธิภาพสูง เช่น โทรศัพท์มือถือ กล้องดิจิตอล และแม้แต่รถยนต์ไฟฟ้า แบตเตอรี่ลิเธียมใช้สารหลายชนิด แต่มีส่วนผสมร่วมกันคือแคโทดลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์และขั้วบวกคาร์บอน

 

แบตเตอรี่ตะกั่วกรด (ชาร์จใหม่ได้): นี่คือคุณสมบัติทางเคมีที่ใช้ในแบตเตอรี่รถยนต์ทั่วไป อิเล็กโทรดมักทำจากตะกั่วไดออกไซด์และตะกั่วโลหะ ในขณะที่อิเล็กโทรไลต์เป็นสารละลายกรดซัลฟิวริก