Batterien sind
elektrische Quellen, in denen
elektrische
Energie gespeichert ist. Sie sorgen als
Spannungsquellen
für den Antrieb des elektrischen Stromes in Stromkreisen.
Die Wirkungsweise von Batterien basiert auf
elektrische
Leitungsvorgängen in Flüssigkeiten, in die verschiedene Stoffe
gebracht werden. Dadurch werden elektrische Ladungen getrennt.
Monozellen
und Batterien gibt es heute in verschiedenen Bauformen, wobei eine Batterie
eine elektrische Quelle ist, die aus mehreren zusammengeschalteten Monozellen
besteht.
Am weitesten verbreitet sind die Kohle-Zink-Elemente
als Monozellen. In diesen Monozellen befindet sich Samiaklösung als
leitende Flüssigkeit.
Die beiden Elektroden bestehen aus Kohlenstoff und Zink. Den Aufbau einer
solchen Monozelle zeigt Bild 2. Ein solches Kohle-Zink-Element liefert eine
Spannung von 1,5 V.
Werden drei solcher Kohle-Zink-Elemente in Reihe
geschaltet, erhält man eine
Flachbatterie
mit einer Spannung von 4,5
V. Ihr Aufbau und die Schaltung der drei Monozellen sind in Bild 3 dargestellt.
Für Taschenrechner werden Knopfzellen verwendet, z. B.
Silberoxid-Zink-Zellen mit Kalilauge als leitende Flüssigkeit.
Akkumulatoren
sind spezielle Batterien, die wieder aufladbar sind. In ihnen befindet sich
Blei und Bleioxid mit verdünnter Schwefelsäure.
Die Grundform einer Batterie ist das
Volta-Element
(Bild 4), das 1794 von ALESSANDRO
VOLTA
(1745 - 1827) entwickelt wurde. VOLTA wählte als Elektroden die
Metalle Kupfer und Zink, als leitende Flüssigkeit verdünnte Schwefelsäure.
Damit erhielt er eine Spannung von 0,89 V. Durch Hintereinanderschalten
vieler Elemente schuf er Spannungsquellen mit einer relativ großen
Spannung. Solche Anordnug werden als voltasche Säulen bezeichnet.