Ratgeber Batterien und Akkus - Umweltbundesamt

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38TECHNIK DER BATTERIENUND AKKUSABBILDUNG 3: FUNKTIONSPRINZIP EINER BATTERIEElektronenElektronen2e - 2e -AnodeKathode- +ZnSeparatorCuElektrolytZn 2+OxidationZn > Zn 2+ + 2e -Cu 2+ReduktionCu 2+ + 2e - > Cu
Technik der Batterien und Akkus/ 39Batterien und Akkus bestehen aus galvanischenZellen. Die Grundstruktur einer Zelle bestehtaus einer Anode (negative Elektrode, Minuspol),einer Kathode (positive Elektrode, Pluspol),einer Trennmembran (Separator) und einemElektrolyten.Eine Batterie ist ein elektrochemischer Energiespeicherund -wandler, der chemische Energieauf direktem Wege in elektrische Energie umwandelnkann. Abbildung 3 stellt das Funktionsprinzipeiner Batterie vereinfacht dar. DiePrinzip-Skizze verdeutlicht den Entladevorgangeiner Batterie, bei dem die Elektronen von derZink-Anode zur Kupfer-Kathode wandern. Derelektrische Strom der Batterie kann zum Beispieleine Taschenlampe betreiben – dargestelltdurch das Symbol der Glühbirne.Der Aufbau einer Alkali-Mangan-Batterie ist inAbbildung 4 dargestellt. Die Anode besteht ausZinkpulver. Sie liefert die Elektronen (negativgeladene Teilchen, e-), welche von der Anodezur Kathode wandern, sobald ein Gerät dazwischeneingeschaltet ist. Damit fließt derStrom. Die Kathode nimmt die Elektronen auf.Sie besteht aus Braunstein (Mangandioxid).Der Separator trennt die beiden Elektrodenräumlich und elektrisch, ist jedoch für dienegativ geladenen Ionen, die zum Ladungsausgleichvom Braunstein zum Zink zurückfließen,durchlässig.Kathode, Separator und Anode sind mit einerals Elektrolyt dienenden wässrigen Kalilauge-Lösung getränkt, die den Transport von Ionenzwischen den Elektroden ermöglicht.ABBILDUNG 4: AUFBAU EINER ALKALI-MANGAN-RUNDZELLE
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