Batterie

Batterien werden in zahlreichen Geräten (Uhren, Taschenlampe, Reisewecker, Kofferradios, Diskman usw.) als Spannungsquelle eingesetzt. Eine elektrische Batterie zur Lieferung von Energie ist eine Galvanische Zelle oder eine Kombination (Zusammenschaltung) mehrerer gleicher Zellen in gemeinsamem Gehäuse. Eine einzeln verwendete Zelle heißt zur Verdeutlichung Monozelle oder auch Knopfbatterie genannt. In der heutigen Zeit wird, vor allen Dingen bei Handy-, i-Phone-, Laptop-, Notebook- und Tablet-Nutzern, die aufladbare Batterie auch Akkumulator genannt, verwendet. Von den diversen Batterietypen ist die Zink-Kohle-Batterie, die am weitesten verbreitet ist. Die Zink-Kohle-Batterie wird auch als Primärbatterie bezeichnet, denn sie kann nur einmal entladen werden und ist dann unbrauchbar.

Batterie, elektrischer Strom durch Ionisierungsprozess

Durch eine Erfindung des adligen Italieners Giuseppe Antonio Anastasio Volta haben wir heute die Möglichkeit Elektrogeräte ohne Stromkabel zu verwenden. Der Aufbau der Zink-Kohle –Batterie geht auf den französischen Chemiker Georges Leclanché (1839 – 1882) zurück. Die Batterie besteht aus einem Zink-Becher, der den Minuspol (Anode) bildet, und einem Kohlestab in der Mitte als Pluspol (Kathode). Der Kohlestab ist von Braunstein umgeben. Kohle und Braunsteinsind umgeben von einer elektrolytgetränkten Pappe. Der elektrische Strom der Batterie entsteht durch den Ionisierungsprozess. Ein bekanntes Phänomen ist die ausgelaufene Batterie. Wenn ein batteriebetriebenes elektrisches Gerät längere Zeit nicht gebraucht wird, wird beobachtet, dass die verwendete Batterie undicht wird und Elektrolytflüssigkeit austritt.

Batterie, Weiterentwicklung Li-Ionen-Batterie

Die Weiterentwicklung der Zink-Kohle-Batterie ist die Li-Ionen- Batterie. Die eine Elektrode besteht aus dem Metall Lithium statt Zink. Sie baut innerhalb des Elektrolyten ein negatives Potential auf. Die zweite Elektrode der modernen Batterie besteht aus einer elektronenleitenden und sauerstoffreichen Verbindung wie z.B. Braunstein, Silberoxid, Nickelhydroxid oder Luftsauerstoff in Verbindung mit einer Luftsauerstoffelektrode. Mit einer Lithium-Luft Batterie können Energiedichten von über 5000 Wattstunden (Wh) erreicht werden, das sind rund 30 Mal mehr als die beste Li-Ion-Batterie von heute bietet.