Woraus besteht eine Batterie und wie funktioniert sie?

Batterien sind im täglichen Leben weit verbreitet. Sie machen es etwas einfacher. Sie müssen beispielsweise keinen großen Aufwand betreiben, um den Fernseher mit der Fernbedienung einzuschalten oder einen Taschenrechner zu verwenden. Dank ihnen kennen Sie immer die Uhrzeit oder können eine kabellose Computermaus verwenden. Allerdings weiß nicht jeder, welche Arten von Batterien es gibt und vor allem, was sich darin befindet.

Wie verschiedene Batterietypen funktionieren und was sich in ihnen befindet

Die allerersten Prototypen von Batterien erschienen vor mehr als zweitausend Jahren in Mesopotamien. Ja, das ist kein Witz. Eine solche Batterie bestand aus einer Tonvase und einem Kupferstab, der mit einer speziellen bitumenähnlichen Zusammensetzung gefüllt war. Diese Zusammensetzung könnte auch durch Weinessig ersetzt werden. Dadurch konnte eine Spannung von etwa 0,5-1 V erreicht werden. Ein solches Gerät wurde „Bagdad-Batterie“ genannt (wegen des Fundortes). Heute wird dieses Artefakt im Nationalmuseum des Irak aufbewahrt.

Dies waren jedoch die allerersten Batterien, deren Design als primitiv bezeichnet werden kann. Heute haben sich ihre Produktion und Zusammensetzung im Vergleich zu ihren „Vorfahren“ dramatisch verändert.

Das Design moderner Aufbewahrungselemente ist schlicht. Die Unterschiede zwischen den einzelnen Typen sind minimal. Das Herzstück jedes Designs ist ein Pluspol (Anode) und ein Minuspol (Kathode). Es enthält auch einen Elektrolyten.Die Haupteigenschaften und Parameter der Batterie hängen davon ab:

• Energieintensität;
• Stromspannung;
• Lebensdauer;
• Leistung bei Minustemperaturen.

Zusätzlich zu den Hauptelementen verfügt jede Batterie über einen Einsatz, der als Dichtung fungiert, eine Membran, ein Gehäuse und einen Kohlenstoffstab.

Im Allgemeinen kann die „Füllung“ selbst Lithium, Alkali und Salz sein. Man könnte sagen, die letzte Option hat ihre Nützlichkeit längst überlebt. Tatsache ist, dass Salzbatterien (im Vergleich zu anderen Batterien) mehr Nachteile als Vorteile haben. Doch wie sieht der Elektrolyt aus?

Im Inneren des Gehäuses befinden sich mehrere Chemikalien. Bei Salzbatterien sind dies Zink, Magnesiumdioxid, Kaliumhydroxid und Passivkohle.

Referenz. Wenn Batterien nicht verwendet werden, können sie die Ladung wiederherstellen oder, anders ausgedrückt, lokale Unregelmäßigkeiten ausgleichen, die durch die Zellentladung verursacht werden. Durch diesen Vorgang können Sie die Lebensdauer des Produkts geringfügig verlängern.

Zusätzlich zu den oben genannten Elementen kann die Batterie noch weitere enthalten:

• Nickel;
• Lithium;
• führen;
• Quecksilber - heute wird es praktisch nicht mehr verwendet;
• Eisen;
• Aluminium;
• führen;
• Mangan.

In Alkalibatterien fungiert Alkali als Elektrolyt. Dank seiner Eigenschaften arbeitet dieses Produkt über die gesamte Lebensdauer stabil, entlädt sich langsamer, arbeitet auch bei Minustemperaturen und hat eine längere Lebensdauer.

Unerfahrene Benutzer könnten denken, dass sich die durchlaufenen chemischen Reaktionen durch ihre Komplexität auszeichnen. Tatsächlich ist das nicht so – hier ist alles ganz einfach. Bei einer chemischen Reaktion werden negativ geladene Teilchen (Elektronen) bewegt, wodurch letztendlich ein elektrischer Strom entsteht.

Lithiumbatterien enthalten (wie der Name schon sagt) Lithium. Es fungiert als Kathode und hat das höchste negative Potenzial. Es ist erwähnenswert, dass dieses chemische Element organisch ist, wodurch die Batterie verbesserte Eigenschaften aufweist.

Wenn wir uns die Typen ansehen, kann jede Batterie ihre eigenen Elemente haben. Beispielsweise enthält eine „Tablette“ Quecksilberoxid und Zinkpulver. Die Krone hat eine komplexere Zusammensetzung:

• je zwei positive und negative Kontakte;
• Kunststoffplatten, die sich oben und unten am Produkt befinden;
• sechs separate, miteinander verbundene Batterien;
• Kohlestab;
• Isolierplatte;
• Verpackung.

Zu diesem Produkt gehört auch ein Gehäuse, auf das wir jedoch gesondert eingehen.

Woraus besteht das Batteriegehäuse?

Jede Batterie verfügt über ein robustes Gehäuse, das das Element schützt und eine Reihe wichtiger Funktionen erfüllt. Darin sind verschiedene Komponenten der zukünftigen Batterie untergebracht: Mangandioxid, Verdickungsmittel, Bariumsulfat, Katalysator, Zink usw.

Allerdings weiß nicht jeder, dass es aus verschiedenen Metallen besteht. Für viele ist es einfach Metall. Eigentlich nein – alles ist viel komplizierter.

Erstens kann es aus Zink hergestellt werden. Häufiger sind sie mit Salzbatterien ausgestattet. Neuerdings gibt es Gehäuse aus Eisen oder speziellem Edelstahl. Diese Hülle zeichnet sich durch erhöhte Festigkeit und Schutzniveau aus.

Es besteht aus einer oberen und einer unteren Platte, auf denen markiert ist, wo „Minus“ und „Plus“ ist. Zum Korpus gehört auch eine Seitenplatte. Es ist sein Hauptteil. Tatsächlich beginnt die Produktion mit dem Schneiden solcher Platten auf einer Maschine.Anschließend werden sie zu einer Röhre gedreht, die als Körper bezeichnet wird.

Referenz. Der Körper kann nicht in Form einer Röhre, sondern in Form eines Quadrats hergestellt werden. Batterien dieser Struktur haben die höchste Spannung – bis zu 9 Volt.

Trotz der hohen Spannung ist dieser Batterietyp nicht beliebt und bei Privatverbrauchern nicht besonders gefragt. Die Gründe liegen an der Oberfläche und im wahrsten Sinne des Wortes. Erstens zeichnet sich ein solches Produkt durch eine dicke Hülle aus, die chemische Elemente vor äußeren Einflüssen und Stürzen schützt. Zweitens ist nur ein kleiner Teil der Geräte für diese Batterieform ausgelegt, das heißt, die Batterien passen einfach nicht hinein und passen nicht in den Anschluss.