Technik: So kommt der Strom aus der Batterie

Alle Batterien funktionieren grundsätzlich in gleicher Weise: Sie wandeln chemische Energie in elektrische Energie um. In ihrem Innern reagieren Metalle mit einer Flüssigkeit und geben dabei negativ geladene Teilchen ab: die Elektronen. Im Endeffekt entsteht zwischen positivem und negativem Pol eine elektrische Spannung.

Hauptbestandteile der Batterien sind die Elektroden (Anode und Kathode), zwischen denen der elektrochemische Prozess abläuft. Die Elektroden sind so angeordnet, dass sie sich nicht ­berühren können. Sonst droht ein Kurzschluss. Sie sind durch einen Separator getrennt.

Alkali-Mangan-Batterien haben eine Anode aus Zinkgel, eine Kathode aus Mangandioxid (Braunstein) und dazwischen eine Trennschicht (Separator). Namensgeber ist alkalische Kalilauge, die den Prozess als Elektrolyt fördert.

Lithiumbatterien sind komplizierter aufgebaut. Anode (Lithium) und Kathode (zum Beispiel Eisensulfit) sind in dünnen Schichten um einen Kern gewickelt. Die Gesamtfläche, die für elektrochemische Prozesse zur Verfügung steht, ist also relativ groß.

Spannung entsteht, wenn Zink oder Lithium im Elektrolyt chemisch reagieren. Dabei werden aus neutralen Atomen positiv geladene Ionen. Die freigesetzten Elektronen bleiben an der Anode, die Kontakt zum Minuspol hat. Die positiv geladenen Ionen passieren in der Elektrolytlösung den Separator und gelangen zur Kathode, die in Kontakt zum Pluspol steht.

Strom fließt, wenn beide Pole im Gerät miteinander verbunden sind. Die Elektronen am Minuspol „drängen“ dann zum positiv geladenen Pluspol. Aber nur so lange, wie chemische Reaktionen für Nachschub sorgen.

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