Batterie

Batterien sind elektrische Quellen, in denen elektrische Energie gespeichert ist. Sie sorgen als Spannungsquellen für den Antrieb des elektrischen Stromes in Stromkreisen.
Die Wirkungsweise von Batterien basiert auf elektrische Leitungsvorgängen in Flüssigkeiten, in die verschiedene Stoffe gebracht werden. Dadurch werden elektrische Ladungen getrennt. Monozellen und Batterien gibt es heute in verschiedenen Bauformen, wobei eine Batterie eine elektrische Quelle ist, die aus mehreren zusammengeschalteten Monozellen besteht.

Am weitesten verbreitet sind die Kohle-Zink-Elemente als Monozellen. In diesen Monozellen befindet sich Samiaklösung als leitende Flüssigkeit.
Die beiden Elektroden bestehen aus Kohlenstoff und Zink. Den Aufbau einer solchen Monozelle zeigt Bild 2. Ein solches Kohle-Zink-Element liefert eine Spannung von 1,5 V.

Werden drei solcher Kohle-Zink-Elemente in Reihe geschaltet, erhält man eine Flachbatterie mit einer Spannung von 4,5 V. Ihr Aufbau und die Schaltung der drei Monozellen sind in Bild 3 dargestellt. Für Taschenrechner werden Knopfzellen verwendet, z. B. Silberoxid-Zink-Zellen mit Kalilauge als leitende Flüssigkeit. Akkumulatoren sind spezielle Batterien, die wieder aufladbar sind. In ihnen befindet sich Blei und Bleioxid mit verdünnter Schwefelsäure.

Die Grundform einer Batterie ist das Volta-Element, das 1794 von ALESSANDRO VOLTA (1745 – 1827) entwickelt wurde. VOLTA wählte als Elektroden die Metalle Kupfer und Zink, als leitende Flüssigkeit verdünnte Schwefelsäure. Damit erhielt er eine Spannung von 0,89 V. Durch Hintereinanderschalten vieler Elemente schuf er Spannungsquellen mit einer relativ großen Spannung. Solche Anordnug werden als voltasche Säulen bezeichnet.