Kompakte elektrische Batterien sind im täglichen Leben weit verbreitet. Sie werden als Batterie für eine Vielzahl von Geräten verwendet, von Spielzeug bis hin zu komplexen Elektrogeräten. Aber nicht jeder weiß, wie eine gewöhnliche Batterie funktioniert und wie sie funktioniert.
Anweisungen
Schritt 1
Eine herkömmliche Batterie ist eine chemische Quelle für elektrische Energie. Mit anderen Worten wird darin bei bestimmten chemischen Prozessen ein elektrischer Strom erzeugt. Typischerweise enthält eine Batterie zwei Metalle und einen Elektrolyten.
Schritt 2
Die erste Batterie erschien vor etwa viertausend Jahren und sah aus wie eine große Tonvase mit einem Kupferzylinder darin. Der Hals des Behälters war mit Bitumen gefüllt, durch das ein Metallstab geführt wurde. Das Gefäß wurde mit Essigsäure gefüllt und ergab eine Spannung von etwa 1 V.
Schritt 3
Aktuelle Batterien haben ein etwas anderes Gerät. Jede Batterie hat eine Kathode (positive Elektrode) und eine Anode (negative Elektrode). Beide Elektroden sind in flüssigen oder trockenen Elektrolyten eingetaucht. Am häufigsten hat man es im Alltag mit Mangan-Zink-Batterien zu tun, bei denen Ammoniumchlorid als Elektrolyt verwendet wird. Um ein Auslaufen zu vermeiden, wird der Elektrolyt mit Polymerverbindungen verdickt.
Schritt 4
Im Betrieb reagiert das Anodenmaterial mit Alkali, wodurch sich der Zinkkörper aufzulösen beginnt. Bei der Oxidation von Zink entsteht Zinkat, das den Elektrolyten sättigt. In der Nähe der Zinkanode erscheint ein Bereich, der einen Überschuss an negativ geladenen Elektronen enthält.
Schritt 5
Auf der nächsten Stufe stellt sich ein Gleichgewicht ein, bei dem das Alkali nicht mehr verbraucht wird, wodurch die Batterie relativ lange verwendet werden kann. Damit die Zinkkorrosion nicht zu schnell vergeht, wird der Anode ein Reaktionsmoderator – ein Inhibitor – zugesetzt.
Schritt 6
Um überschüssige Ladung von der Anode zu entfernen, wird ein Messingelement verwendet, das an der Unterseite der Batterie herausgeführt wird. Die Funktion der positiven Elektrode übernimmt Mangandioxid, das mit einem Verdicker und Kohlepulver vermischt wird, um die elektrische Leitfähigkeit zu erhöhen. Diese Mehrkomponentenzusammensetzung wird an der Innenfläche des Stahlbatteriegehäuses befestigt. Der Aufbau und das Funktionsprinzip des Akkus sorgen für einen langen unterbrechungsfreien Betrieb.
