Oplaadbare batterijen bestaan eigenlijk al eeuwen en maken deel uit van ons dagelijks leven en vandaag gaan we uitleggen hoe ze werken.
Tegenwoordig gebruiken we ze nog steeds in onze afstandsbedieningen, radio-ontvangers en speelgoed. Sinds de ontwikkeling van mobiele telefoons zijn batterijen al enkele decennia voor ons volstrekt onmisbaar.
Wanneer werd de eerste batterij ontdekt?
Batterijen zijn apparaten die elektrische energie opwekken uit chemische reacties.
De Italiaanse wetenschapper Alessandro Volta ontwierp de eerste batterij in 1799. Hij maakte het door zinken en koperen schijven op elkaar te stapelen, waartussen hij in gezouten water gedrenkte stukjes vilt plaatste om de elektrische stroom te geleiden.
De naam van deze apparaten komt dus precies van het feit dat de eerste is gemaakt met een stapel metalen schijven.
Na de uitvinding van de voltaïsche stapel kwamen andere batterijontwerpen naar voren, waarvan sommige nog steeds in gebruik zijn, met kleine aanpassingen.
Een daarvan is de loodzuurbatterij, uitgevonden door Gaston Planté in 1859. Het is dezelfde batterij die wordt gebruikt in conventionele auto’s met interne verbranding.
Een andere is de droge cel ontwikkeld door Georges Leclanché, de alkalinebatterijen die we in afstandsbedieningen gebruiken, hebben in principe hetzelfde ontwerp en dezelfde functies als die ontworpen door Leclanché in 1868.
Hoe werken oplaadbare batterijen?
Alle batterijen werken volgens hetzelfde principe, ze moeten twee elektroden van metaal of een metallische verbinding hebben en een elektrolyt bevatten.
In de eerste voltaïsche batterij waren de elektroden de metalen schijven en de elektrolyt was zout, dat zich tussen de elektroden bevond.
De chemische reactie die in een batterij plaatsvindt, vindt plaats tussen de elektroden: elektronen stromen van de negatieve naar de positieve pool en de elektrolyt helpt ze te transporteren.
Een elektrische stroom is een stroom van ladingen, dus de elektronen die in een batterij bewegen, zorgen ervoor dat onze apparaten werken.
Bij niet-oplaadbare batterijen is er maar één mogelijkheid. Als de stoffen in de elektroden opraken, is er geen stroom van elektronen of elektrische stroom meer.
Maar we zijn gewend geraakt aan oplaadbare batterijen.
De loodzuurbatterij is een van de meest voorkomende voorbeelden van oplaadbare batterijen, vóór de lithium-ionbatterijen in elektronische apparaten.
Wat er ook gebeurt bij oplaadbare batterijen, ongeacht hun ontwerp, is dat de chemische reactie kan worden omgekeerd.
In de ene richting produceert de reactie een elektrische stroom, en in de tegenovergestelde richting geven we elektrische stroom om het te laten gebeuren.
Helaas worden batterijen bij elke oplaad- en ontlaadcyclus niet volledig hersteld, dus zelfs oplaadbare batterijen hebben een houdbaarheid.
Gezien de vervuiling zijn ze echter een veel beter alternatief dan niet-oplaadbare batterijen.