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batterie_chemie

Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen gezeigt.

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batterie_chemie [2015/03/23 23:44]
pezibaer [Sulfatierung]
batterie_chemie [2015/03/28 18:02] (aktuell)
jdhenning [Die Chemie der Blei-Säure-Batterie]
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 Obwohl in einer Batterie versucht wird, abgesprengtes Material möglichst vor Ort festzuhalten (perforierte Plastiktaschen),​ so gelingt dies doch nicht immer. Das Material, das von den Elektroden abfällt, landet unterhalb der Elektroden im sogenannten Sumpf. Alles dieses Material ist ehemaliges Aktivmaterial und fehlt jetzt bei der Kapazität. Dummerweise ist dieses Material weitgehend leitfähig. Wird der Sumpf also zu voll, dann werden die Elektroden elektrisch miteinander verbunden; der Sumpf heizt sich auf und zumindest eine Zelle wird entladen. Manchmal hört man die Ansicht, man solle so eine Zelle entleeren, spülen und wieder mit Säure auffüllen; in der Industrie wird diese Methode nicht mehr angewendet, denn der Dreck, der so in die Elektroden gelang, macht mehr Probleme, als die Batterie überhaupt noch wert ist. Obwohl in einer Batterie versucht wird, abgesprengtes Material möglichst vor Ort festzuhalten (perforierte Plastiktaschen),​ so gelingt dies doch nicht immer. Das Material, das von den Elektroden abfällt, landet unterhalb der Elektroden im sogenannten Sumpf. Alles dieses Material ist ehemaliges Aktivmaterial und fehlt jetzt bei der Kapazität. Dummerweise ist dieses Material weitgehend leitfähig. Wird der Sumpf also zu voll, dann werden die Elektroden elektrisch miteinander verbunden; der Sumpf heizt sich auf und zumindest eine Zelle wird entladen. Manchmal hört man die Ansicht, man solle so eine Zelle entleeren, spülen und wieder mit Säure auffüllen; in der Industrie wird diese Methode nicht mehr angewendet, denn der Dreck, der so in die Elektroden gelang, macht mehr Probleme, als die Batterie überhaupt noch wert ist.
  
-Jetzt fehlt nur noch ein wichtiger Effekt, nämlich die Gasung, die als unerwünschter Nebeneffekt auftreten kann oder auch vorsätzlich verursacht wird. Es ist möglich, Wasser mit Hilfe von Gleichstrom zu Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten; dies wird als Elektrolyse bezeichnet. Beide Gase sind jeweils farblos, geruchlos und ungiftig. Wenn die beiden Gase in einem bestimmten Verhältnis zueinander vermischt sind, dann nennt sich diese Mischung Knallgas und wenn dieses zündet, wird die gesamte Energie, die man zuvor in die Elektrolyse gesteckt hat, schlagartig in einer Explosion freigesetzt. Um einen Kubikzentimeter Wasser per Elektrolyse aufzuspalten benötigt man 33 Wh. Da Wasserstoff extrem flüchtig ist, ist es in der Praxis nicht einfach, Knallgas zu erzeugen. Trotzdem gilt: Kein offenes Feuer oder Zündquellen in der Nähe von Batterien!+Jetzt fehlt nur noch ein wichtiger Effekt, nämlich die Gasung, die als unerwünschter Nebeneffekt auftreten kann oder auch vorsätzlich verursacht wird. Es ist möglich, Wasser mit Hilfe von Gleichstrom zu Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten; dies wird als Elektrolyse bezeichnet. Beide Gase sind jeweils farblos, geruchlos und ungiftig. Wenn die beiden Gase in einem bestimmten Verhältnis zueinander vermischt sind, dann nennt sich diese Mischung Knallgas und wenn dieses zündet, wird die gesamte Energie, die man zuvor in die Elektrolyse gesteckt hat, schlagartig in einer Explosion freigesetzt. Um einen Kubikzentimeter Wasser per Elektrolyse aufzuspalten benötigt man Wh also 7kWh pro Liter (Normalbedingungen in einer Bleibatterie). Da Wasserstoff extrem flüchtig ist, ist es in der Praxis nicht einfach, Knallgas zu erzeugen. Trotzdem gilt: Kein offenes Feuer oder Zündquellen in der Nähe von Batterien!
  
 Die Elektrolyse setzt bei ungefähr 1,9 Volt ein; sogar eine fast völlig entladene Batterie liefert eine höhere Spannung. Diese Elektrolyse ist auch verantwortlich für die Selbstentladung von Blei-Batterien (die typische Selbstentladung liegt zwischen 3% und 10% pro Monat). Der negative chemische Effekt der Elektrolyse ergibt sich daraus, dass die Wasserstoffatome zur Bleidioxid-Elektrode wandern und der Sauerstoff zur Bleielektrode. Wasserstoff kann mit Bleidioxid nicht chemisch reagieren, also steigt er auf und entweicht aus der Batterie. Der Sauerstoff kann sehr wohl mit Blei reagieren und er macht es auch, wodurch die Bleielektrode der Bleidioxidelektrode immer ähnlicher wird; die Kraft der Batterie erlahmt. Die Elektrolyse setzt bei ungefähr 1,9 Volt ein; sogar eine fast völlig entladene Batterie liefert eine höhere Spannung. Diese Elektrolyse ist auch verantwortlich für die Selbstentladung von Blei-Batterien (die typische Selbstentladung liegt zwischen 3% und 10% pro Monat). Der negative chemische Effekt der Elektrolyse ergibt sich daraus, dass die Wasserstoffatome zur Bleidioxid-Elektrode wandern und der Sauerstoff zur Bleielektrode. Wasserstoff kann mit Bleidioxid nicht chemisch reagieren, also steigt er auf und entweicht aus der Batterie. Der Sauerstoff kann sehr wohl mit Blei reagieren und er macht es auch, wodurch die Bleielektrode der Bleidioxidelektrode immer ähnlicher wird; die Kraft der Batterie erlahmt.
batterie_chemie.txt · Zuletzt geändert: 2015/03/28 18:02 von jdhenning