Funktionsweise von Batterien (2)

Im Inneren einer Batterie passiert viel, wenn Sie sie in Ihre Taschenlampe, Fernbedienung oder ein anderes drahtloses Gerät stecken. Auch wenn sich die Prozesse, mit denen sie Strom erzeugen, von Batterie zu Batterie leicht unterscheiden, bleibt die Grundidee dieselbe.

Wenn eine Last den  Stromkreis  zwischen den beiden Anschlüssen schließt, erzeugt die Batterie Strom durch eine Reihe elektrochemischer Reaktionen zwischen Anode, Kathode und Elektrolyt. An der Anode findet eine Oxidationsreaktion statt, bei der sich zwei oder mehr Ionen (elektrisch geladene Atome oder Moleküle) aus dem Elektrolyten mit der Anode verbinden, eine Verbindung erzeugen und ein oder mehrere Elektronen freisetzen. Gleichzeitig durchläuft die Kathode eine Reduktionsreaktion, bei der sich auch die Kathodensubstanz, Ionen und freie Elektronen zu Verbindungen verbinden. Obwohl dieser Vorgang kompliziert klingen mag, ist er eigentlich ganz einfach: Durch die Reaktion in der Anode entstehen Elektronen, und die Reaktion in der Kathode absorbiert sie. Das Nettoprodukt ist Strom. Die Batterie erzeugt so lange Strom, bis einer oder beiden Elektroden die für die Reaktion erforderliche Substanz ausgeht.

Moderne Batterien nutzen eine Vielzahl von Chemikalien, um ihre Reaktionen anzutreiben. Zu den gängigen Batteriechemien gehören:

Zink-Kohlenstoff-Batterie: Die Zink-Kohlenstoff-Chemie ist in vielen preiswerten AAA-, AA-, C- und D-Trockenbatterien üblich. Die Anode ist  Zink , die Kathode ist Mangandioxid und der Elektrolyt ist Ammoniumchlorid oder Zinkchlorid.

Alkalibatterie: Diese Chemie ist auch in AA-, C- und D-Trockenbatterien üblich. Die Kathode besteht aus einer Mangandioxidmischung, während die Anode aus Zinkpulver besteht. Seinen Namen verdankt es dem Elektrolyten Kaliumhydroxid, einer alkalischen Substanz.

Lithium-Ionen-Akku (wiederaufladbar): Die Lithiumchemie wird häufig in Hochleistungsgeräten wie Mobiltelefonen, Digitalkameras und sogar Elektroautos verwendet. In Lithiumbatterien werden verschiedene Substanzen verwendet, eine häufige Kombination ist jedoch eine Lithium-Kobaltoxid-Kathode und eine Kohlenstoffanode.

Blei-Säure-Batterie (wiederaufladbar): Dies ist die Chemie, die in einer typischen Autobatterie verwendet wird. Die Elektroden bestehen meist aus Bleidioxid und metallischem Blei, der Elektrolyt ist eine Schwefelsäurelösung.

Quelle:  https://electronics.howstuffworks.com/everyday-tech/battery3.htm