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Die Batterie und die Froschschenkel

Das Speichern von Energie stellt einen der größten Fortschritte des modernen Menschen dar. Was die Wenigsten wissen: Für die Erfindung der Batterie zeichneten norditalienische Froschschenkel verantwortlich.

In Bologna experimentierte der Arzt Luigi Galvani an Froschschenkeln und entdeckte dabei die Kontraktion von Muskeln. Dass dafür ein Stromkreis aus zwei verschiedenen Metallen, einem Elektrolyten (Salzwasser im Froschschenkel) und einem Stromanzeiger (Muskel) verantwortlich war, erkannte Galvani jedoch nicht. Er führt die Muskelzuckungen auf animalische Elektrizität zurück. In Como, rund 250 Kilometer weiter nördlich, erfuhr Graf Alessandro Volta von den Expermienten Galvanis. Ihm wurde klar, dass die Ursache der Muskelzuckungen in äußeren Spannungen lag, die entstanden, wenn zwei Metalle – in Galvanis Fall waren es Eisen und Kupfer – miteinander in Berührung kamen. Es folgte ein wissenschaftlicher Disput, der so genannte Galvanismus-Streit, der die Forscher in zwei Lager teilte.

Während der Galvanismus im 18. Jahrhundert zur biologischen Grundlagendisziplin aufstieg, betrieb Volta weitere Forschungen an der Herstellung eines Stromkreises, die ihn zur Erfindung der Voltaschen Säule führten. Die Konstruktion aus einer Kupfer- und einer Zinkplatte, die von mit Säure getränkten Textilien getrennt waren, stellte die erste funktionierende Batterie dar: Die Galvanische Zelle – eine Umwandlung von chemischer in elektrische Energie.

Bei den Batterien jener Zeit handelte es sich um Primärzellen, sie konnten also nicht wieder aufgeladen werden. 1859 erfand der französische Physiker Gaston Plante die erste wieder aufladbare Batterie. Er stellte fest, dass die größte Ablage und die nützlichsten Effekte erhalten wurden, indem man Leitungsplatten in einer verdünnten Schwefelsäure verwendete. Noch heute findet diese Erfindung Anwendung.

Weitere Meilensteine in der Geschichte der Batterie war die Entwicklung der Nickel-Cadmium-Batterie im Jahr 1899 durch den Schweden Waldemar Jungner. Bei solchen alkalischen Batteriesystemen bleibt das Elektrolyt, im Gegensatz zu dem bis dahin bekannten Bleiakkumulator während der Ladung und Entladung unverändert. 1910 begann die industrielle Fertigung des NiCd-Akkumulators. Seit 2004 ist die technische Nutzung von Cadmium in der EU allerdings verboten.

In den frühen siebziger Jahren erschien dann die erste Lithium Batterie. Später wurden dann Versuche gestartet, wieder aufladbare Lithium-Batterien zu entwickeln. Diese Versuche scheiterten jedoch aufgrund von Sicherheitsrisiken. Sony brachte 1991 die erste Lithium-Ionen-Batterie auf den Markt, bei der die Energiedichte zwar kleiner war als beim Lithiummetall, jedoch waren Lithium-Ionen sicherer. Aktuell versorgen Li-Ionen-Akkus vor allem tragbare Geräte mit hohem Energiebedarf. Einen Laptop mit Nickel-Metallhydrid-Akkus könnte man nur schwerlich den ganzen Tag mit sich herumtragen.

Energieleben Redaktion, 18.08.2011
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