Wiederaufladbare Batterien gibt es schon seit Jahrhunderten und sie sind Teil unseres täglichen Lebens. Heute werden wir erklären, wie sie funktionieren.
Noch heute verwenden wir sie in unseren Fernbedienungen, Funkempfängern und Spielzeugen. Seit der Entwicklung von Mobiltelefonen sind Batterien für uns seit einigen Jahrzehnten unverzichtbar.
Wann wurde die erste Batterie entdeckt?
Batterien sind Geräte, die aus chemischen Reaktionen elektrische Energie erzeugen.
Der italienische Wissenschaftler Alessandro Volta entwarf 1799 die erste Batterie. Er stapelte Zink- und Kupferscheiben, zwischen die er in Salzwasser getränkte Filzstücke legte, um den elektrischen Strom zu leiten.
Der Name dieser Geräte kommt also genau von der Tatsache, dass das erste mit einem Stapel Metallscheiben hergestellt wurde.
Nach der Erfindung des Voltaikstapels entstanden andere Batteriedesigns, von denen einige noch heute mit geringfügigen Modifikationen verwendet werden.
Eine davon ist die 1859 von Gaston Planté erfundene Blei-Säure-Batterie. Es handelt sich um dieselbe Batterie, die auch in herkömmlichen Verbrennungsautos verwendet wird.
Eine andere ist die von Georges Leclanché entwickelte Trockenzelle. Die Alkalibatterien, die wir in Fernbedienungen verwenden, haben im Grunde das gleiche Design und die gleichen Funktionen wie die 1868 von Leclanché entworfenen.
Wie funktionieren wiederaufladbare Batterien?
Alle Batterien arbeiten nach dem gleichen Prinzip, sie müssen zwei Elektroden aus Metall oder einer metallischen Verbindung haben und einen Elektrolyten enthalten.
In der ersten Voltaikbatterie waren die Elektroden die Metallscheiben und der Elektrolyt war Salz, das sich zwischen den Elektroden befand.
Die chemische Reaktion innerhalb einer Batterie findet zwischen den Elektroden statt: Elektronen fließen vom negativen zum positiven Pol, und der Elektrolyt hilft, sie zu transportieren.
Ein elektrischer Strom ist ein Ladungsfluss, so dass die Elektronen, die sich in einer Batterie bewegen, unsere Geräte zum Laufen bringen.
Bei nicht wiederaufladbaren Batterien gibt es nur eine Möglichkeit. Wenn die Substanzen in den Elektroden ausgehen, fließen weder Elektronen noch elektrischer Strom.
Aber wir haben uns daran gewöhnt, wiederaufladbare Batterien zu haben.
Die Blei-Säure-Batterie ist eines der häufigsten Beispiele für wiederaufladbare Batterien vor den Lithium-Ionen-Batterien in elektronischen Geräten.
Unabhängig von ihrer Konstruktion geschieht bei wiederaufladbaren Batterien, dass die chemische Reaktion umgekehrt werden kann.
In einer Richtung erzeugt die Reaktion einen elektrischen Strom, und in der entgegengesetzten Richtung geben wir elektrischen Strom, um dies zu ermöglichen.
Leider erholen sich die Batterien bei jedem Lade- und Entladezyklus nicht vollständig, sodass selbst wiederaufladbare Batterien eine Haltbarkeit haben.
In Anbetracht der Umweltverschmutzung sind sie jedoch eine viel bessere Alternative als nicht wiederaufladbare Batterien.