Uma bateria carregada é mais pesada do que uma descarregada?

Este equívoco comum pode derivar da ideia de que os electrões estão a ser "armazenados na bateria", o que significa que a carga da bateria's teria alguma massa equivalente. Além disso, quando eu era criança, meu pai me disse que pilhas mais pesadas (como pilhas alcalinas AA de uso único) eram melhores do que suas contrapartidas mais leves. Na minha mente, eu interpretei isso para significar que uma bateria mais pesada tinha sido usada menos do que uma mais leve e tinha mais carga restante. Realmente o que ele quis dizer é que as baterias mais pesadas provavelmente têm uma maior massa química por desenho e, portanto, foram fabricadas com uma carga inicial mais alta e, portanto, mais pesadas significavam maior qualidade e maior durabilidade. Algumas vezes compare a massa sem nome da pilha AA's que veio com seu controle remoto de TV com uma pilha de marca AA. Você'provavelmente verá uma diferença.

Com tudo isso dito, a resposta curta é: "não, a massa não't muda". O número total de electrões não't mudam numa bateria quando esta está carregada ou descarregada. Os elétrons simplesmente mudam de um lado da reação para o outro (um estado alto para um estado baixo ao descarregar ou vice-versa para carregar). Como a quantidade de elétrons não muda na bateria, a massa não muda.

No entanto, deve ser notado que a densidade de algumas baterias irá mudar conforme elas carregam e descarregam. Por exemplo, muitas células de iões de lítio (especialmente no estilo de bolsa) irão inflar ligeiramente à medida que carregam. Isto leva a uma redução na densidade da bateria's, já que a densidade é massa/volume.

Até este ponto, esta resposta refere-se a tecnologias típicas de baterias. No entanto, algumas tecnologias de bateria experimentais e em desenvolvimento utilizam o seu ambiente como parte da reacção química. Uma tecnologia promissora é a bateria de Lithium-Air que realmente utiliza o oxigénio circundante no ar. Neste tipo de bateria, a massa da estrutura física da bateria realmente aumenta à medida que o eletrólito toma o oxigênio da atmosfera. Uma diminuição semelhante na massa ocorre quando o oxigénio é mais tarde expelido. Este exemplo é um pouco injusto, embora tecnicamente falando, o oxigénio que foi utilizado e libertado fosse de facto parte da bateria e, portanto, todo o sistema, incluindo o oxigénio, tem sempre a mesma massa, independentemente do estado de carga.