Batterijen worden vaak ten onrechte gezien als één monolithisch object, maar in werkelijkheid zijn ze een verzameling kleine elektrochemische cellen die samenwerken. Deze apparaten voeren in de kern een bepaalde alchemie uit. Ze nemen opgeslagen chemische energie en zetten deze om in elektrische stroom. Hoewel de term ‘batterij’ technisch gezien verwijst naar een reeks cellen, wordt deze meestal gebruikt om een enkele eenheid te beschrijven, zoals de AA-batterij in een afstandsbediening of de module die een grote elektrische auto van stroom voorziet.
Hoe de stroom werkt
Er gebeuren magische dingen in de cellen. De twee elektroden (negatief en positief) worden gescheiden door een elektrolyt. Deze elektrolyt is het medium waardoor ionen tussen de elektroden kunnen bewegen. Het kan een vrij stromende vloeistof zijn die bekend staat als een natte cel, of een pasta die in een absorberend materiaal wordt vastgehouden, en een droge cel.
Door het apparaat op de batterij aan te sluiten, is het circuit voltooid. Er vindt een chemische reactie plaats. Elektronen komen vrij uit de negatieve pool en reizen door externe circuits (apparaatdraden en componenten) voordat ze de positieve pool bereiken. Deze stroom van elektronen wordt elektrische stroom genoemd.
De spanning die u uit een batterij haalt, wordt bepaald door twee dingen: de speciale chemie die in de elektroden wordt gebruikt en het aantal cellen in serie. Het stapelen van de cellen verhoogt de spanning. De daadwerkelijke stroom wordt echter bepaald door de totale weerstand van het circuit, inclusief de interne weerstand van de batterij zelf en de grootte van de elektroden.
Nat en droog: waar de kracht ligt
Over het algemeen kunnen batterijen worden geclassificeerd op basis van de toestand van de elektrolyt. Natte cellen bevatten vrije vloeibare elektrolyt. Ze zijn zeer duurzaam en worden vaak gebruikt in toepassingen waar hoge stroomsterkte en duurzaamheid vereist zijn. Denk aan loodzuuraccu’s onder de motorkap van uw auto of speciale accu’s die worden gebruikt in maritieme, mijnbouw- en militaire omgevingen.
Droge batterijen daarentegen gebruiken absorberende materialen om de elektrolyt op zijn plaats te houden. Dit maakt het veiliger om te dragen en gemakkelijker te gebruiken met draagbare apparaten. Typische voorbeelden zijn zinkkoolstof- en alkalibatterijen die worden gebruikt in zaklampen en horloges.
Oplaadbaar en wegwerpbaar
Niet alle batterijen zijn hetzelfde als het gaat om een lange levensduur. Sommige zijn ontworpen voor één leven. Normale droge batterijen (zoals 4-packs gekocht in de supermarkt) kunnen niet worden opgeladen. Wanneer de chemische reactie is afgelopen en de startmaterialen op zijn, wordt de batterij ontladen. Deze worden vaak aangetroffen in apparaten met een laag vermogen, waarbij de prijs van een oplaadbare optie geen zin heeft.
Andere batterijen zijn ontworpen om te worden opgeladen. Deze omkeerbaarheid is de sleutel tot moderne draagbare technologie. Het meest voor de hand liggende voorbeeld is een auto-accu. Deze levert de hoge startstroom die nodig is om de motor te starten en wordt tijdens het rijden door de dynamo opgeladen. Bovendien werken verschillende oplaadbare batterijen in draadloze apparaten, van boormachines tot stofzuigers. Speciale modellen worden ook gebruikt in militaire en luchtvaartapparatuur, waarbij betrouwbaarheid en prestaties niet in gevaar mogen worden gebracht.
Bedradingszaken
De manier waarop u meerdere batterijen aansluit, heeft invloed op hun prestaties. Door ze in serie te verbinden (de ene positieve pool verbinden met de negatieve pool van de volgende) verhoogt de totale spanning. Dit is handig wanneer er meer “push” nodig is om stroom door een circuit met hoge weerstand te sturen.
Als je ze aansluit
