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Meyers Konversationslexikon

Autorenkollektiv, Verlag des Bibliographischen Instituts, Leipzig und Wien, Vierte Auflage, 1885-1892

Schlagworte auf dieser Seite: Galvanische Batterie

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Galvanische Batterie (Sekundärbatterien, Akkumulatoren).

gemischten groben Pulver umgeben, während außerhalb in dem Glasgefäß eine Salmiaklösung den Zinkstab Z umspült. Bei allen diesen Elementen wird die Zinkplatte, um sie während der Unthätigkeit der Batterie vor dem unmittelbaren Angriff der Schwefelsäure zu schützen, amalgamiert oder verquickt, d. h. mit Quecksilber eingerieben, bis sich die Oberfläche mit einer Verbindung von Zink und Quecksilber (Zinkamalgam) bedeckt hat.

Reynier hat ein konstantes Zinkkupferelement zusammengesetzt, dessen elektromotorische Kraft nahezu 1½mal so groß ist als dasjenige des Daniellschen Elements. Das Zink taucht in eine Lösung von Ätznatron, das Kupfer in eine solche von Kupfervitriol; beiden Flüssigkeiten werden, um sie besser leitend zu machen, geeignet gewählte Salze zugesetzt. Die porösen Zellen, welche die zwei Flüssigkeiten voneinander trennen, werden, um ihren Widerstand möglichst gering zu machen, aus Pergamentpapier verfertigt, aus welchem man ohne Naht und ohne Verklebung durch bloßes Zusammenfalten flache, prismatische Gefäße herstellt. Die Kupfer- und Zinkplatten werden ohne Verlust aus den käuflichen Blechen ausgeschnitten und nach der Form der Pergamentpapierzellen rechtwinkelig gebogen. Da das Element keine flüchtigen Zersetzungsprodukte entwickelt und somit, nachdem es gewirkt hat, noch alle angewendeten Stoffe zwar in andern Verbindungen, jedoch ohne Verlust enthält, so kann es "regeneriert", d. h. in den ursprünglichen Zustand zurückgeführt, werden. Dies geschieht, indem man durch die Flüssigkeiten einen Strom leitet, welcher dem von dem Element selbst gelieferten entgegengesetzt ist und daher das auf der Kupferplatte abgeschiedene Kupfer wieder auflöst, das aufgelöste Zink aber auf der Zinkplatte wieder niederschlägt. Wird der regenerierende Strom von einer dynamoelektrischen Maschine geliefert, so erscheint die durch mechanische Arbeit erzeugte Elektrizität in der wiederhergestellten Reynierschen Batterie als Spannungsenergie gleichsam aufgespeichert und kann nun samt der Batterie an einen beliebigen Ort, wo man ihrer bedarf, transportiert werden. Diese indirekte überführung der von einer Maschine gelieferten Elektrizität kann in vielen Fällen praktischer und vorteilhafter sein als die direkte Leitung durch ein Kabel. Das Trockenelement von C. H. Wolff enthält gar keine Flüssigkeit; es bedarf daher keines Glasgefäßes und kann in jeder beliebigen Lage verwendet werden. Die trockne Füllung befindet sich in einem Zinkgefäß, welches die Zinkplatte vertritt und zugleich einen Kohlenstab als negative Platte einschließt. Es kann, nachdem es erschöpft ist, mittels eines in entgegengesetzter Richtung durchgeleiteten Stroms wieder regeneriert werden, so daß es niemals einer Erneuerung seiner Füllung, noch der Zinkhülle bedarf.

Eine ähnliche Aufspeicherung von Stromesarbeit zu späterer Verwendung an beliebigem Ort erreicht man durch die sogen. sekundären Batterien oder Ladungssäulen, deren Prinzip schon seit langem bekannt ist. Leitet man nämlich den Strom einer gewöhnlichen galvanischen Batterie mittels zweier mit den Poldrähten verbundener Platinplatten durch verdünnte Schwefelsäure, so scheidet sich an der negativen Polplatte Wasserstoffgas, an der positiven Sauerstoffgas ab. Unterbricht man nun den Strom der Batterie und setzt die beiden Platinplatten unter sich durch einen Schließungsbogen in leitende Verbindung, so entsteht ein dem ursprünglichen Strom entgegengesetzter Strom, welcher in der Flüssigkeit von der mit Wasserstoffgas bedeckten Platinplatte zu der mit Sauerstoffgas bedeckten übergeht und so lange andauert, bis die beiden Gase sich miteinander wieder zu Wasser verbunden haben. Der Zersetzungsapparat verhält sich also während dieses Vorganges wie ein galvanisches Element, in welchem die beiden mit Wasserstoff einerseits und mit Sauerstoff anderseits beladenen Platinplatten die Rolle des positiven und des negativen Metalls spielen. Um diesen ihren Gegensatz zu bezeichnen, nennt man die in diesem Zustand befindlichen Platten polarisiert und den Strom, zu welchem sie Anlaß geben, den Polarisationsstrom. Man kann aus solchen polarisierten Plattenpaaren von gleichem Metall, indem man sie wie in der Voltaschen Säule miteinander verbindet, wirksame Batterien zusammenstellen, welche man Sekundärbatterien oder Ladungssäulen nennt, weil sie nach ihrer mehr oder weniger raschen Erschöpfung mittels Durchleitens eines von einer gewöhnlichen galvanischen Batterie gelieferten Stroms immer wieder von neuem "geladen" werden müssen. Dabei ist es vorteilhaft, beim Laden die Platten nebeneinander, d. h. alle positiven Platten unter sich, beim Entladen aber hintereinander, d. h. jede positive mit der folgenden negativen, zu verbinden. Schon vor etwa 20 Jahren hat Gaston Planté gefunden, daß zur Herstellung von Sekundärbatterien Blei das vorteilhafteste Metall ist. Das Plantésche Ladungselement besteht aus zwei übereinander gerollten Bleiplatten, welche durch Gummistreifen voneinander getrennt gehalten und in ein Gefäß mit verdünnter Schwefelsäure eingesenkt werden. Läßt man die Platten längere Zeit, etwa 24 Stunden lang, mit den Polen einer schwachen galvanischen Batterie, etwa einer Meidingerschen, in Verbindung, so verbindet sich der an der positiven Platte entwickelte Sauerstoff mit dem Blei zu Bleisuperoxyd, welches an der Platte als brauner Überzug haftet, während der an der andern Platte entwickelte Wasserstoff entweicht und die Platte rein läßt. Die Platten sind nun polarisiert, und das Ladungselement vermag jetzt, indem es die während längerer Zeit in ihm aufgespeicherte Stromesarbeit innerhalb kürzerer Zeit wieder ausgibt, Leistungen hervorzubringen, welche der ursprüngliche Strom hervorzubringen nicht im stande wäre. Der Strom hält so lange an, bis die Bleiplatten wieder gleiche chemische Beschaffenheit haben; ist dieser Zustand erreicht, so nennt man das sekundäre Element "entladen". Namentlich zum Glühendmachen von Platindrähten zu ärztlichen Zwecken (Galvanokaustik, Glühlicht zum Beleuchten von Mund-, Nasen- und Rachenhöhle) hat das Plantésche Element vorteilhafte Verwendung gefunden. Die Plantéschen Elemente haben die Eigenschaft, daß sich nach öfterm Gebrauch ihre Wirksamkeit erhöht, was sich aus der anwachsenden Menge des Bleisuperoxyds erklärt. Um die langsame Bildung des Bleisuperoxyds zu umgehen, bedeckt Faure die Bleiplatten mit einer dicken Schicht von Mennige, welche durch Filzplatten auf ihnen festgehalten wird, und erzielt auf diese Weise einen Akkumulator (Ansammlungsapparat), welcher das Plantésche Element an Wirksamkeit noch übertrifft. Taucht man die so hergerichteten Platten in ein Gefäß mit verdünnter Schwefelsäure ein und schaltet sie in den Stromkreis einer primären Elektrizitätsquelle, so zersetzt sich zunächst die Mennigeschicht, und es entstehen Bleisuperoxyd und (wie die Untersuchungen von Gladstone und Tribe erwiesen haben) schwefelsaures Bleioxyd auf der positiven, reduziertes Blei in schwammiger Form auf der negativen Platte. Gewöhnlich wählt man als Behälter