Batterietypen: So entsteht der Strom für unterwegs

Batterien Test

Die Batteriefunktion beruht darauf, dass sich bestimmte Metalle in leitenden Flüssigkeiten (Elektrolyt) auflösen und dabei negativ geladene Teilchen (Elektronen) ab­ge­ben. Chemische Energie wird so umgewandelt in elektrische Energie. Dieser Prozess findet jeweils zwischen den metallhaltigen Elektroden (Anode, Kathode) und dem Elektrolyt statt – den „aktiven Massen“ der Batterie. Die Elektro­den dürfen sich nicht berühren, sonst entsteht ein Kurzschluss. Daher trennt sie ein Separator, der mit dem Elektrolyt getränkt ist.

Zink-Kohle- und Alkali-Mangan-Batterien (Alkaline) sind heute die gebräuchlichsten Einwegbatterien. Beide nutzen als Elektroden Zink und Braunstein (Mangandioxid). Der Name Zink-Kohle bezieht sich auf den Kohlestift, der im Innern der Batterie die Elektronen ableitet. Namensgeber der Alkaline ist der alkalische Elektrolyt Kalilauge. Zink-Kohle-Zellen haben Salmiak- oder Zinkchloridlösung als Elektrolyt.

Beim Entladen der Batterie löst sich Zink im Elektrolyt auf. Dazu wandeln sich Zinkatome in positiv geladene Zink-Ionen um, indem sie negativ geladene Elektronen abgeben. Die Elektronen bleiben an der Zink-Elektrode zurück, die sich dadurch nega­tiv auflädt und zum Minuspol (Anode) wird. Die Zink-Ionen wandern durch den Elektrolyt zum Braunstein, der sich positiv auflädt und so zum Pluspol (Kathode) wird.

Strom fließt, wenn beide Pole überein elektrisches Gerät verbunden sind. Die negativen Elektronen wandern durch diesen Leiter vom negativen Zink zum positiven Braunstein. Der Grund: Gleiche Ladungen stoßen sich ab, unterschiedliche ziehen sich an. Bildlich: Der Minuspol „drückt“ die negativ geladenen Elektronen zum Pluspol, der sie gleichzeitig „ansaugt“. Der „Druckunter­schied“ entspricht der Batteriespannung (hier 1,5 Volt), die pro Zeiteinheit fließende Menge an Elektronen der Stromstärke. Bei der Reaktion gibt Braunstein Sauerstoff ab, der sich mit den Zink-Ionen zu Zinkoxid verbindet. Ist alles Zink zu Zinkoxid geworden, stoppt die Reaktion – die Batterie ist „leer“.

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