Eine Batterie ist ein Gerät, das durch chemische Reaktionen elektrische Energie erzeugt. Es gibt zwei Arten von Batterien: Nasszellen und Trockenzellen. Eine Nassbatterie arbeitet mit einer flüssigen Elektrolytlösung, während bei einer Trockenbatterie die Lösung in Form einer Paste vorliegt. Manche Nasszellen können wieder aufgeladen werden, andere sind nur für eine kürzere Zeit gut. Irgendwann werden jedoch alle diese Batterien unbrauchbar und müssen ersetzt werden.
Verschiedene Typen
Es gibt eine Reihe verschiedener Arten von Nassbatterien, die als „primär“ oder „sekundär“ kategorisiert werden. Eine Primärbatterie kann nur so lange verwendet werden, bis ihre Chemikalien erschöpft sind und nicht mehr miteinander reagieren können. Im Gegensatz dazu kann eine Sekundärbatterie wieder aufgeladen werden, indem der interne chemische Prozess zur Ladungserzeugung effektiv umgekehrt wird.
Zusammensetzung einiger Batterien
Die meisten Autos verwenden eine Nassbatterie. Die Bleibatterie, die häufig in solchen Fahrzeugen zu finden ist, ist eine Sekundärbatterie, die Blei, Bleioxid, Platten und eine flüssige Elektrolytlösung enthält, die 65 % Wasser und 35 % Schwefelsäure enthält. Einige der Platten sind Anoden, die am Minuspol befestigt sind, während die anderen Kathoden sind, die am Pluspol befestigt sind.
So funktioniert er
Wenn an den Anschlüssen der Nassbatterie eine Last angebracht wird, kommt es zu einer chemischen Reaktion zwischen Blei, Bleioxid und Elektrolytlösung. Als Ergebnis der Reaktion fließt Strom durch die Anschlüsse zur Last, und Schwefelsäure wird aus der Lösung entfernt und an die Platten gebunden. Wenn die Batterie durch Durchleiten eines umgekehrten Stroms aufgeladen wird, werden die Bindungen zwischen den Platten und der Schwefelsäure aufgebrochen und die Schwefelsäure kehrt in die flüssige Lösung zurück, wodurch sie mehr Strom liefert.
Langfristige Nutzung und Ersatz
Nach längerem Gebrauch kann eine Nassbatterie die angeschlossene Last nicht mehr ausreichend mit Strom versorgen. Dies geschieht, weil im Laufe der Zeit das Material in den positiven Platten während der normalen Expansion und Kontraktion der Entlade- und Ladezyklen abblättert. Wenn das Material abblättert, werden die Platten kleiner und die Flocken bilden ein Sediment auf dem Boden der Batterie, das schließlich dazu führt, dass die Platten kurzgeschlossen werden und die Batterie vollständig tötet.
Eine Nassbatterie stirbt in heißem Klima oft schneller ab, weil sich die Platten durch die Hitze entweder ansammeln oder Material verlieren, und auch weil Wasser aus der Elektrolytlösung verdunstet. Darüber hinaus können eine längere Nutzung des Akkus, übermäßige Vibrationen und Überladung dazu führen, dass ein Akku schneller leer wird. Sobald dieser Punkt erreicht ist, kann es nicht mehr aufgeladen werden und muss ersetzt werden.
Geschichte der Nasszellen
Batterien werden seit über einem Jahrhundert verwendet, und archäologische Beweise zeigen, dass galvanische Zellen möglicherweise vor 2,000 Jahren verwendet wurden. Die Nassbatterie war einer der ersten modernen Batterietypen, die entwickelt wurden. John Frederic Daniell schuf 1836 die erste Nassbatterie, die früheren Versionen überlegen war, weil sie sicherer und zuverlässiger war, obwohl sie nicht bewegt werden konnte und ziemlich zerbrechlich war. Seitdem hat eine Reihe von Verbesserungen die heute üblichen Batterien hervorgebracht.