Eine Batterie ist vergleichbar mit einer Röhre, die Metallplatten (Elektrode) enthält. Dieses Rohr ist mit bestimmten Chemikalien gefüllt, die eine chemische Reaktion auslösen. Die Batterietechnologie bestimmt die Eigenschaften einer Batterie. Kapazität, Ladezeit, Lebensdauer und Selbstentladung unterscheiden sich je nach Batterietechnologie.
Eine Batterie besteht aus vier Elementen
- Eine negative Elektrode: ein negativer Leiter, der Energie aus einem externen Stromkreis aufnimmt.
- Eine positive Elektrode: ein positiver Leiter, der Energie an einen externen Stromkreis abgibt.
- Ein Separator: trennt die negative und positive Elektrode.
- Elektrolyt: Eine Schicht, die Elektronen schnell von einer Elektrode zu einer anderen Elektrode transportieren kann.
So funktioniert eine Batterie
Der Betrieb einer Batterie wird aktiviert, wenn ein geschlossener Stromkreis oder eine Verbindung zwischen den Plus- und Minuspolen der Batterie gebildet wird. Durch das Anschließen eines Schraubenziehers oder einer Taschenlampe an eine Batterie wird die Verbindung zwischen dem Plus- und Minuspol hergestellt. In diesem geschlossenen Stromkreis kommt es an der negativen Elektrode zu einer Reaktion, bei der Elektronen gebildet werden. Bei dieser Reaktion kommt es auch in der positiv geladenen Elektrode zu einer Reaktion, nämlich zur Elektrodenabsorption. Die positiven und negativen Elektroden bestanden aus unterschiedlichen Materialien und leiteten jeweils Elektronen zu den Anschlüssen. Nun übernimmt der Separator eine wichtige Rolle und verhindert, dass sich Elektronen zwischen den beiden unterschiedlichen Elektroden bewegen. Der Separator lässt nur die Ionen passieren. Die Elektronen können zur anderen Zelle wandern, allerdings nur über den äußeren Stromkreis. Dadurch entsteht eine Spannungsdifferenz, die die Funktion des angeschlossenen Geräts gewährleistet.
Während diese Reaktion abläuft, geschehen in der Batterie eine Reihe anderer Dinge. Die Elektronen, die durch den äußeren Stromkreis zur positiven Elektrode fließen, gehen eine Reaktion ein. An der negativen Elektrode findet die Reaktion erneut statt, wodurch erneut Elektronen an den externen Stromkreis abgegeben werden können. Dieser elektrochemische Prozess endet erst, wenn alle Elektroden gesättigt sind und keine weitere Reaktion mehr möglich ist. Die Batterie ist dann leer.
Beim Laden des Akkus passiert genau das Gegenteil. Bei Zufuhr von Strom findet eine chemische Reaktion statt. Der positiven Elektrode werden die negativen Elektronen entzogen und die negative Elektrode wird wieder mit negativen Elektronen versorgt.
Welche unterschiedlichen Akku-Technologien gibt es für Elektrowerkzeuge?
- Ni-CD oder Nickel-Cadmium
- Ni-MH oder Nickel-Metallhydrid
- Li-Ion oder Lithium-Ionen
