Herstellung einer Nassbatterie

Eine Batterie ist ein Gerät, das durch eine chemische Reaktion elektrischen Strom erzeugt. Obwohl die ersten modernen Batterien im 19. Jahrhundert entwickelt wurden, gibt es einige Hinweise darauf, dass vor mindestens 2000 Jahren in Mesopotamien rohe Nassbatterien hergestellt wurden. Wie der Name schon sagt, verwendet eine Nassbatterie ein flüssiges elektrolythaltiges Medium, um eine chemische Reaktion auszulösen. In einer Blei-Säure-Batterie zum Beispiel steht eine flüssige Elektrolytlösung, die 65 Prozent Wasser und 35 Prozent Schwefelsäure enthält, in Kontakt mit Metallplatten aus Blei und Bleioxid. Wenn die Batterie angeschlossen ist, bindet sich die Säure an die Platten in einer Reaktion, die auch einen elektrischen Strom durch den angeschlossenen Stromkreis sendet. Wenn eine Batterie aufgeladen werden kann, indem ein umgekehrter Strom durch sie geleitet wird, der die Säure von den Platten trennt, dann spricht man von einer Sekundärbatterie oder wiederaufladbar. Andernfalls, wenn es nicht wiederaufladbar ist, handelt es sich um eine Primärbatterie. Verwendet die Batterie anstelle einer flüssigen Lösung ein pastöses, weniger feuchtes Material, spricht man von einer Trockenzelle.

Viele Schulkinder stellen jedes Jahr rudimentäre Nassbatterien aus alltäglichen Zutaten her, die in jedem Haushalt zu finden sind. Die Elektrolytlösung ist jede übliche Flüssigkeit mit nicht neutralem pH-Wert, wie Zitrussaft (Zitrone oder Limette funktioniert gut) oder Essig für die Säuren oder Ammoniak als Base. Die anderen wesentlichen Materialien für die Herstellung der Nasszelle sind zwei Metalle, von denen jedes Elektronen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit verliert. Aluminiumfolie, die leicht Elektronen verliert, wird zum negativen Pol oder Anode. Kupferdraht, der dies nicht tut, wird zum Pluspol oder zur Kathode. Legen Sie diese beiden Metalle in die Elektrolytflüssigkeit, wobei genügend Metall freiliegt, um die Drähte eines Stromkreises zu verbinden. Wenn die Metalle mit den Anschlüssen eines Gleichstrom-Amperemeters in Kontakt kommen, wird eine kleine elektrische Ladung registriert.

Die einfache Nassbatterie, die von Schulkindern hergestellt wird, ist nicht sehr leistungsstark und hat nicht viele praktische Anwendungen. Aber auch Nassbatterien können aufgrund ihres Flüssigkeitsgehalts zerbrechlich und schwer zu transportieren sein. Außerdem können sie gefährlich sein, wenn sie ätzendes Material wie Säure enthalten. Die am häufigsten verwendeten Nassbatterien sind Autobatterien, die eine Schwefelsäurelösung enthalten. Diese sogenannte Batteriesäure ist der gefährlichste Aspekt beim Aufbrechen des Siegels oder der Entsorgung einer Autobatterie. Die Schwefelsäure kann nicht nur die Haut stark verbrennen und reizende Dämpfe erzeugen, auch das für die Batteriepole verwendete Blei ist giftig. Autobatterien sind heute eine Variante der Nasszelle, die als Gelzelle bezeichnet wird. In diesen Batterien wird die Schwefelsäurelösung mit Kieselsäure vermischt, um ein gelartiges und unbewegliches Material zu erzeugen. Dadurch ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass die Batterie korrodiert oder gefährliches Material verschüttet, wenn sie umgedreht oder bei einem Unfall zerbrochen wird. Es hält auch länger, da das Gel nicht verdunstet und kann wieder aufgeladen werden.