Leclanché - Element: eine Trockenbatterie

Leclanché - Element: eine
Trockenbatterie
Gliederung

Einführung
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Geschichte
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Bestandteile
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Ablauf der Reaktionen
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Einflüsse auf die Zelle
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Probleme und Innovationen
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Verwendung
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Quelle
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Einführung

"Trockenbatterie" und "Flüssigkeitsbatterie"
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beschränken sich auf Primärsysteme

stammen aus der Frühzeit der Entwicklung

galvanischer Elemente

Flüssigkeitszelle: elektrolytgefüllter Glasbehälter, in

den elektrochemisch aktive Elektroden eingetaucht
wurden
Einführung

später entstanden kippsichere, lageunabhängige

Zellen, basierend auf pastenförmigen Elektrolyten-
Trockenbatterien
heute alle Primärbatterien sind Trockenbatterien

nicht quecksilberhaltig, also weniger
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umweltschädlich, aber auch nicht so leistungsfähig
eine Primärbatterie, d.h. nicht wieder aufladbar

Geschichte


Entwickelt vom franz. Chemiker Georges

Leclanché im Jahre 1865
Vorgestellt in Paris bei Weltausstellung

im Jahre 1867
Bestandteile
Bestandteile



•Zink-Becher (Minuspol)
•Kohlestift (Pluspol) in der Mitte
•Braunstein/Ruß Gemisch
(Mangandioxid) –Oxidationsmittel
•Ammoniumchlorid - Elektrolyt
Ablauf der Reaktionen

MINUSPOL(Anode): Oxidation von Zink:

Ablauf der Reaktionen

PLUSPOL(Kathode): Reduktion von Mangandioxid:

Ablauf der Reaktionen

Nachlieferung der nötigen Oxonium-Ionen

aus dem Ammoniumchlorid-Elektrolyten:
Ablauf der Reaktionen

Die entstandenen Ammoniakmoleküle werden von

den Zinkionen komplex gebunden:
Ablauf der Reaktionen

Die Reaktion dieses Komplexes mit den

Chloridionen aus dem Ammoniumchlorid:
Ablauf der Reaktionen

durch Bildung von Hydroxid-Ionen am

Pluspol:
steigt der pH-Wert
1.
sinkt die Potenzialspannung des
2.
Redoxpaares MnOOH/MnO2
Ablauf der Reaktionen

Gasförmiges Ammoniak am Pluspol

isoliert die Kohle-Elektrode von der
Umgebung:
Steigt der Widerstand in der Zellen
1.
Nimmt die Stromstärke ab
2.
Ablauf der Reaktionen

Gesamtreaktion:

Einflüsse auf die Zellen


Temperatur beeinflüsst das Lade und

Entladeverhalten von Batterien
Grund: elektrochemische Reaktionen

temperaturabhängig
fallende Temperatur: Abnahme der Geschwindigkeit

der Elektrodenreaktion; dadurch sinken
von Strom und Batterieleistung bei konstanter

Batteriespannung (steigend: umgekehrt)
steigende Temperatur - verbessern des

Stofftransports (fallend: langsamer)
Probleme und Innovationen


,,Auslaufen" (Elektrolytaustritt) war ärgerliche,

entladungsbedingte Nebenerscheinung von
Zink-Kohle-Batterien
seit den 80er Jahren wird verbesserte Version

der Zink-Kohle-Batterie angeboten, die Lecks
durch eine zusätzliche äußere Papierhülse
vermeidet
Verwendung


Zellspannung im unbelasteten Zustand:U =1,5V

Senkung der Spannung bei Betrieb

dienen der elektrischen Energieversorgung
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tragbarer, netzunabhängiger Geräte
gehörten bis zum Ende der siebziger Jahre zu

den meist benutzten Batterietypen
heute für Taschenlampen, Spielzeug, elektrische
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Kleingeräte gebraucht
Form: runde R20 Batterie

Quelle


http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Zink-
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Braunstein-Zelle.png
http://www.chempage.de/lexi/leclanche.htm
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Microsoft Encarta Enzyclopadie
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Lernbuch Chemie Ausgabe S,Herausgeber
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Wolfgang Beck