Kategorie: Über Batterien und Akkus

Wir haben einen Apfel geviertelt und in 2 Viertel je 2 Münzen gesteckt. Eine davon bestand aus Zink und die andere aus Kupfer. Nun wurden die Apfelstückchen an den Münzen mit einem Messgerät verbunden.

1. Messwert: -0.972 Volt
2. Dann vertauschten wir die Anschlüsse. Damit war klar, wo der Pluspol ist.
3. Messwert: 0,972 Volt Die Leuchtdiode leuchtet allerdings noch nicht.
4. Nun machten wir eine Serienschaltung indem wir zwei präparierte Apfel-Viertel an das Messgerät anschlossen. Die beiden Elemente wurden in Serien, d.h. hintereinander geschaltet. Es wurde der Minuspol des ersten Elements mit dem Pluspol des zweiten verbunden. Die Spannung wurde dann an den beiden „losen“ Polen (+ und – ) gemessen.
5. Neuer Messwert: 1,943 V. Nun hatten wir ausreichend Spannung und die Leuchtdiode leuchtete.
6. Erkenntnis: Das unedlere Metall (Zink) zersetzt sich. Genauer: es sondert Elektronen ab und wird dadurch abgebaut. Die Elektronen lagern sich auf dem edleren Metall (Kupfer) ab bzw. reagieren mit den Kupferionen in der Kupfersulfatlösung, sodaß neues Kupfer gebildet und auf der Elektrode angelagert wird. Die Ionenbrücke sorgt für den Ionen-Autausch, ohne den der Ausgleich der Ladungen zu schnell stattfinden und dann kein Strom mehr fließen würde.

Hier der Aufbau einer Galvanischen Zelle:
Kupfersulfat
Zinksulfat

Batterien und Akkus sind elektrochemische Energiespeicher. Der Unterschied zwischen einem Akku und einer Batterie ist, dass man dem Akku wieder aufladen kann. Das Prinzip, das hinter diesen Energiespeicher steckt ist die sogenannte galvanische Zelle benannt nach dem italienischen Arzt Luigi Galvoni (1737-1798). Da Batterien und Akkus auf galvanischen Zellen beruhen, nennt man sie oft zusammenfassend galvanische Elemente.
Galvani untersuchte die Anatomie von Fröschen. er hängte Froschschenkel mit einem Kupferhaken an ein Eisengeländer und fand so zufällig herauß das die Froschschenkel immer wenn sie das Eisengeländer berührten zuckten. Galvani konnte es nicht erklären erst Alessandro Volta entwickelte das Prinzip weiter 1799 baute er die erste elektrochemische Spannungsquelle die voltasche Säule.

Eine voltasche Säule ist eine besondere Schaltung galvanische Zellen. Die Spannungen der einzelnen Zellen addieren sich zur Gesamtspannung. Batterien bestehen aus einer oder mehreren galvanischen Zellen.