Batterie machte enorme Sprünge in der Technik

26. März 2013 Herbert Essay Umwelt & Technologie

Versucht man eine Begriffsklärung für eine Batterie zu geben, kann man sagen, dass es sich dabei um einen elektrochemischen Energiespeicher bzw. einen Energiewandler handelt. Kommt es zu einer Entladung, wird die chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Diese Reaktion bezeichnet man als elektrochemische Redoxreaktion. Es gibt sogenannte Primär- und Sekundärzellen. Primärzellen können nur einmal entladen werden. Im Unterschied zu Sekundärzellen können diese danach nicht noch einmal aufgeladen werden. Das heißt also, man kann sie nach dem Gebrauch entsorgen und nicht mehr verwenden.

Für die Erfindung der Batterie sind zwei Italiener zuständig: Luigi Galvani und Alessandro Conti di Volta. Galvani war von Beruf Arzt und untersuchte 1789 Frösche. Er beobachtete, dass die Froschschenkel zu zittern begannen, als sie mit zwei verschiedenen Materialien in Berührung gebracht wurden. Dadurch konnte man auf einen direkten Zusammenhang zwischen Elektrizität und Muskeltätigkeit schließen. Zehn Jahre danach gelang es Volta, die erste Batterie herzustellen. Sie wurde unter dem Namen „Voltasche Säule“ bekannt: Volta schichte Kupfer- und Zinkscheiben wechselweise übereinander. Zwischen diese Schichte legte er ein mit Salzlösung getränktes Stück Pappe. Waren die Scheiben durch einen Draht verbunden, lieferte diese Konstruktion Energie. Johann Wilhelm Ritter, ein guter Freund von Johann Wolfgang von Goethe, entwickelte die Batterie letzten Endes weiter und baute die sogenannte „Rittersche Säule“. Diese gilt heute als Urform des Akkumulators.

Um 1850 herum wurde die erste auf Blei basierende Batterie hergestellt, die im Zusammenhang mit der aufkommenden Telegraphie benutzt wurde. Obwohl sie bereits mehrmals geladen und entladen werden konnte, war sie noch nicht reif dafür, in der Industrie verwendet zu werden. Im Zuge der Industrialisierung ging die Entwicklung der Batterie auch rasant voran. Am Ende des 19. Jahrhunderts waren die Glühbirne und der Dynamo schon erfunden und es entwickelte sich ein enormer Bedarf, elektrische Energie zu speichern. Ab 1880 wurde die Blei-Batterie in großen Produktionsstätten hergestellt. Emile Alphonse Fauré meldete zu dieser Zeit ein Patent auf Akkumulatoren an. Die anschließende Entwicklung war die sogenannte Nickel-Cadmium-Batterie. Durch Bleipulver und Schwefelsäure konnte eine äußerst hohe Kapazität erreicht werden. Die Fauré-Zellen erwiesen sich als wenig robust. Schon nach ein paar Lade- und Entladezyklen versagte die Batterie. 1881 hatte John Scudamore Sellon eine Idee, die zu einem Entwicklungsschub bei den Akkumulatoren führte. Er trug eine Paste aus Bleipulver und Schwefelsäure auf ein perforiertes Blech auf, was zu einer besseren Haftung der Materialien führte.

Im Laufe der vergangenen 100 Jahre haben sich viele verschiedene Varianten von Batterien entwickelt und die Technik hat enorme Sprünge gemacht. Nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs wurden die Batteriegefäße mehr und mehr aus Kunststoff produziert, Glas und Hartgummi wurden geringer. Die elektronischen Bauteile haben sich immer verbessert und dadurch hat sich auch die Ladetechnik der Batterie enorm entwickelt. Durch die regelmäßigen technischen Fortschritte hat sich auch die Lebensdauer der Akkumulatoren um einiges verlängert.Die Einsatzbereiche für eine Batterie sind mittlerweile überaus abwechslungsreich. Sogenannte Gerätebatterien werden heutzutage am häufigsten genutzt, um tragbare Geräte jeglicher Art wie Taschenlampen, Navigationsgeräte oder Mobiltelefone mit Energie zu versorgen. Und es wird nach wie vor daran gearbeitet, dass die Batterien weiterentwickelt wird und noch effektiver arbeitet.

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