Een natte celbatterij maken

Een batterij is een apparaat dat door middel van een chemische reactie een elektrische stroom produceert. Hoewel de eerste moderne batterijen in de 19e eeuw werden ontwikkeld, zijn er aanwijzingen dat er minstens 2000 jaar geleden ruwe natte celbatterijen in Mesopotamië werden geproduceerd. Zoals de naam al aangeeft, gebruikt een natte celbatterij een vloeibaar elektrolytbevattend medium om een ​​chemische reactie op gang te brengen. In een loodzuuraccu komt bijvoorbeeld een vloeibare elektrolytoplossing met 65 procent water en 35 procent zwavelzuur in contact met metalen platen van lood en loodoxide. Wanneer de batterij is aangesloten, bindt het zuur zich aan de platen in een reactie die ook een elektrische stroom door het aangesloten circuit stuurt. Als een batterij kan worden opgeladen door er een omgekeerde stroom doorheen te laten lopen, die het zuur van de platen scheidt, dan wordt gezegd dat het een secundaire batterij is, of oplaadbaar. Anders, als het niet oplaadbaar is, is het een primaire batterij. Als de batterij in plaats van een vloeibare oplossing een pasteuze, minder vochtig materiaal gebruikt, wordt dit een droge cel genoemd.

Veel schoolkinderen maken elk jaar rudimentaire natte celbatterijen van alledaagse ingrediënten die in elk huis te vinden zijn. De elektrolytoplossing is elke gebruikelijke niet-neutrale pH-vloeistof, zoals citrussap (citroen of limoen werkt goed) of azijn voor de zuren, of ammoniak als basis. De andere essentiële materialen voor het maken van de natte cel zijn twee metalen, die elk elektronen met een andere snelheid verliezen. Aluminiumfolie, dat gemakkelijk elektronen verliest, wordt de negatieve pool of anode. Koperdraad, die dat niet doet, wordt de positieve pool of kathode. Plaats deze twee metalen in de elektrolytvloeistof met voldoende metaal bloot om de draden van een circuit aan te sluiten. Als de metalen in contact worden gebracht met de klemmen van een DC-ampèremeter, zal een kleine elektrische lading worden geregistreerd.

De eenvoudige natte celbatterij gemaakt door schoolkinderen is niet erg krachtig en heeft niet veel toepassing in de echte wereld. Maar ook, vanwege hun vloeibare inhoud, kunnen natte celbatterijen kwetsbaar en moeilijk te vervoeren zijn. Als ze bijtend materiaal zoals zuur bevatten, kunnen ze ook gevaarlijk zijn. De meest gebruikte natte celbatterijen zijn autobatterijen, die een zwavelzuuroplossing bevatten. Het is dit zogenaamde accuzuur, dat het gevaarlijkste aspect is van het openbreken van de verzegeling of het weggooien van een auto-accu. Niet alleen kan het zwavelzuur de huid ernstig verbranden en irriterende dampen produceren, het lood dat voor de accupolen wordt gebruikt, is ook giftig. Tegenwoordig zijn autobatterijen een variatie op de natte cel, de gelcel. In deze batterijen wordt de zwavelzuuroplossing gemengd met silica om een ​​gelachtig en immobiel materiaal te produceren. Als gevolg hiervan is de kans kleiner dat de batterij corrodeert of gevaarlijk materiaal morst als deze wordt omgekeerd of gebroken bij een ongeval. Het gaat ook langer mee omdat de gel niet verdampt en kan worden opgeladen.