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

 

Dê uma olhada em qualquer bateria e você notará que ela possui dois terminais. Um terminal está marcado (+) ou positivo, enquanto o outro está marcado (-) ou negativo. Em baterias normais de lanterna, como células AA, C ou D, os terminais estão localizados nas extremidades. Em uma bateria de 9 volts ou de carro, entretanto, os terminais estão situados um ao lado do outro na parte superior da unidade. Se você conectar um fio entre os dois terminais, os elétrons fluirão da extremidade negativa para a extremidade positiva o mais rápido possível. Isto irá desgastar rapidamente a bateria e também pode ser perigoso, especialmente em baterias maiores. Para aproveitar adequadamente a carga elétrica produzida por uma bateria, você deve conectá-la a uma carga. A carga pode ser algo como uma  lâmpada , um motor ou um circuito eletrônico como um  rádio .

 

O funcionamento interno de uma bateria normalmente fica dentro de uma caixa de metal ou plástico. Dentro deste gabinete há um cátodo, que se conecta ao terminal positivo, e um ânodo, que se conecta ao terminal negativo. Esses componentes, mais conhecidos como eletrodos, ocupam a maior parte do espaço de uma bateria e são o local onde ocorrem as reações químicas. Um separador cria uma barreira entre o cátodo e o ânodo, evitando que os eletrodos se toquem e permitindo que a carga elétrica flua livremente entre eles. O meio que permite que a carga elétrica flua entre o cátodo e o ânodo é conhecido como eletrólito. Finalmente, o coletor conduz a carga para fora da bateria e através da carga.

 

Muita coisa acontece dentro de uma bateria quando você a coloca na lanterna, no controle remoto ou em outro dispositivo sem fio. Embora os processos pelos quais produzem eletricidade sejam ligeiramente diferentes de bateria para bateria, a ideia básica permanece a mesma.

 

Quando uma carga completa o  circuito  entre os dois terminais, a bateria produz eletricidade através de uma série de reações eletromagnéticas entre o ânodo, o cátodo e o eletrólito. O ânodo experimenta uma reação de oxidação na qual dois ou mais íons (átomos ou moléculas eletricamente carregados) do eletrólito se combinam com o ânodo, produzindo um composto e liberando um ou mais elétrons. Ao mesmo tempo, o cátodo passa por uma reação de redução na qual a substância catódica, os íons e os elétrons livres também se combinam para formar compostos. Embora esta ação possa parecer complicada, na verdade é muito simples: a reação no ânodo cria elétrons e a reação no cátodo os absorve. O produto líquido é eletricidade. A bateria continuará a produzir eletricidade até que um ou ambos os eletrodos fiquem sem a substância necessária para que as reações ocorram.

 

As baterias modernas usam uma variedade de produtos químicos para alimentar suas reações. Os produtos químicos comuns da bateria incluem:

 

Bateria de zinco-carbono: A química zinco-carbono é comum em muitas baterias secas AAA, AA, C e D baratas. O ânodo é  o zinco , o cátodo é o dióxido de manganês e o eletrólito é o cloreto de amônio ou cloreto de zinco.

 

Bateria alcalina: Esta química também é comum em baterias secas AA, C e D. O cátodo é composto por uma mistura de dióxido de manganês, enquanto o ânodo é um pó de zinco. Seu nome vem do eletrólito de hidróxido de potássio, que é uma substância alcalina.

 

Bateria de íon de lítio (recarregável): A química do lítio é frequentemente usada em dispositivos de alto desempenho, como telefones celulares, câmeras digitais e até carros elétricos. Uma variedade de substâncias é usada em baterias de lítio, mas uma combinação comum é um cátodo de óxido de lítio-cobalto e um ânodo de carbono.

 

Bateria de chumbo-ácido (recarregável): Esta é a química usada em uma bateria de carro típica. Os eletrodos são geralmente feitos de dióxido de chumbo e chumbo metálico, enquanto o eletrólito é uma solução de ácido sulfúrico.