Wie funktioniert eine Batterie (einfach erklärt)?
Eine Batterie ist ein Zusammenschluss mehrerer Batteriezellen, die jeweils aus zwei Halbzellen bestehen. Diese zwei Halbzellen kann man sich wie zwei gleich große Gefäße voll mit Wasser vorstellen. Eines dieser beiden Becken sei mit mehr Wasser gefüllt als das andere. Beide Gefäße sind am Boden durch einen Schlauch verbunden, der durch eine Klemme geschlossen gehalten wird.
Das Entladen
Öffnet man nun die Klemme und schließt somit den „Stromkreis“ fließt Wasser von einem Gefäß ins andere. Die Druckdifferenz (in einer Batterie: Potentialdifferenz) bewirkt das Fließen von Wasser, was übertragen auf die Batterie ein Fließen von Strom bedeutet. Dieser Fluss wird aufrechterhalten, bis beide Gefäße gleich voll sind. Übertragen auf die Batterie bedeutet das, dass an einer der Elektroden der Batterie bei voller Ladung ein Elektronenüberschuss vorhanden ist (negativ), was eine hohe elektrische Potentialdifferenz bewirkt. Schließt man nun einen Verbraucher (z.B. eine Glühlampe) an, fließen Elektronen und es entsteht Strom (= der Wasserfluss). Die Fließgeschwindigkeit des Wassers entspricht dabei der elektrischen Stromstärke.
Das Laden
Ist der Wasserstand der beiden Gefäße nun auf gleichem Niveau, muss zum erneuten Wasserfluss wieder ein unterschiedlicher Wasserstand erzeugt werden. Das ließe sich im Wassermodell beispielsweise durch einen Kolben bewerkstelligen. Dieser Kolben presst mit Hilfe von Strom von außen (der in die andere Richtung zeigt, wie der erzeugte Strom) den Wasserstand eines Gefäßes wieder nach unten. Dabei wird das Wasser (in der Batterie dann die Elektronen) wieder von einem Gefäß (=Elektrode) zum anderen gedrückt.
