Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Primärzelle: Wie kommt die Energie herein?


von Alessandro (Gast)


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Hallo

irgendwo wird es wohl indirekt in einer der vielen Erklärungen zur 
Primärzelle stehen, aber es würde mich interessieren woher die Energie 
kommt die in einer Primärzelle steckt.
Das es sich um einen Elektrochemischen Vorgang handelt ist mir klar, 
aber diese Energie muss trotzdem irgendwann und irgendwie rein gesteckt 
worden sein.
Wie und warum steckt die Energie in den Chemischen Bestandteilen einer 
Primärzelle, und wie ist sie dort hinein gelangt?
Letztendlich durch eine Form von Solarenergie (Licht) oder durch Wärme, 
welche die Chemischen Bestandteile in irgendeiner Weise verändert haben?
Oder ist die Energie anders rein gekommen.


(Streng genommen ist ja auch Erdöl und damit auch Diesel und Benzin ein 
Produkt der Solarenergie)

Wie ihr an meiner leider etwas unbeholfenen Frage sehen könnt wäre eine 
leicht verständliche, aber korrekte, Erklärung interessiert.


Alessandro

von Sven D. (Gast)


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Was gefällt dir an 
https://de.wikipedia.org/wiki/Batterie_(Elektrotechnik) nicht? Dort 
steht alles was Du wissen willst. Chemische Energie 
https://de.wikipedia.org/wiki/Chemische_Energie wird in elektrische 
Energie umgewandelt.

von M. K. (sylaina)


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Durch Thors Hammer, deshalb blitzt es beim dem Typen ja auch immer...

Ne, mal im Ernst. Welche Primärzelle meinst du? Du redest von 
Solarenergie, meinst du eine Solaranlage? Dessen Energie kommt von der 
Sonne, im mittel so etwa 1300W/qm wenn ich mich recht entsinne.

von Nop (Gast)


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Alessandro schrieb:
> Wie und warum steckt die Energie in den Chemischen Bestandteilen einer
> Primärzelle, und wie ist sie dort hinein gelangt?

Ganz vereinfacht gesagt:

Es gibt chemische Verbindungen, die weniger Energie enthalten als ihre 
Ausgangsprodukte. Also liegen die Dinge in der Natur meistens in der 
Form vor, daß sie wenig chemische Energie enthalten, weil der Übergang 
in diese Richtung leicht und von selber erfolgt (Eisen rostet etwa), in 
die andere nicht.

Was man bei der Primärzelle nun tut: Man findet die Rohstoffe irgendwo 
in gebundener, rost-ähnlicher Form und steckt Energie rein, um sie aus 
diesen rost-ähnlichen Verbindungszuständen rauszuholen. In dieser Form 
baut man dann Primärzellen daraus.

Bei deren Benutzung geben sie elektrische Energie ab und fallen dabei 
zugleich wieder in einen energiearmen Zustand zurück 
(Energieerhaltungssatz), und am Ende ist die Batterie leer.

von M.A. S. (mse2)


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Alessandro schrieb:
> Wie und warum steckt die Energie in den Chemischen Bestandteilen einer
> Primärzelle, und wie ist sie dort hinein gelangt?
Da musst Du Chemie studieren, wenn Du das ganz genau wissen willst.
Allgemein gesagt wird bei der Gewinnung der Substanzen, aus denen die 
Zelle besteht, jede Menge Energie reingesteckt.
Informier Dich, woraus die Dich interessierende Zelle besteht und dann 
sieh Dir an, wie die entsprechenden Stoffe hergestellt werden.

von Nop (Gast)


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Nop schrieb:
> Man findet die Rohstoffe irgendwo
> in gebundener, rost-ähnlicher Form und steckt Energie rein

Ach so, ja, und die Energie, die man da reinsteckt, kommt letztlich aus 
irgendeinem Kraftwerk. Das wiederum kann mit allem möglichem betrieben 
werden - Kohle, Atomkraft, Gas, Wasserkraft, Windenergie oder wie auch 
immer.

von Harald W. (wilhelms)


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Alessandro schrieb:

> es würde mich interessieren woher die Energie
> kommt die in einer Primärzelle steckt.

Da steckt überhaupt keine elektrische Energie drin.
Die elektrische Leistung wird erst in dem Augenblick
erzeugt, wo man einen Verbraucher anschliesst.

von aGast (Gast)


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Die Energie kommt usrächlich aus dem Urknall. Die Elemente wurden dann 
in Sonnen gebildet und durch diverse Supernovea im Unibersum verteilt.
Laut Einstein ist Materie nicht als "eingefrorene" Energie".

von Alessandro (Gast)


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Hallo

Danke Nop für die ersten Grundlagen zum Verständnis.
Wie jetzt und warum die Energie hinein gesteckt wird scheint ja wohl 
nicht ganz so trivial zu sein, das glaub ich M.A. S. einfach mal.

Letztendlich wird wohl irgendwie bei der Gewinnung und der Umwandlung 
der Grundstoffe -"Rost" ;-) Wärmeenergie eingesetzt werden ?

Ach so: Mich interessiert an erster Stelle die Alkali-Mangan-Batterie 
welche heute wohl zu den meist verwendeten Primärzellen gehört. Zink 
Kohle ist zum Glück fast schon Geschichte.

Alessandro

von Harald W. (wilhelms)


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aGast schrieb:

> Laut Einstein ist Materie nicht als "eingefrorene" Energie".

Genau. Deshalb sind "entladene" Zellen auch leichter als volle.
Es sei denn, sie entnehmen während der Entladung irgendwelche
Stoffe aus der Umgebung, wie z.B. Luftsauerstoffzellen.

von Paul B. (paul_baumann)


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Alessandro schrieb:
> Zink
> Kohle ist zum Glück fast schon Geschichte.

Wieso zum Glück? Eine Taschenlampe mit Kohle-Zink-Primärzellen 
funktionierte auch nach Jahren der Nichtbenutzung, wenn man sie 
plötzlich brauchte. Das kann man von den heutigen, aufwändig 
hergestellten nicht mehr behaupten. Da muß man auf Akkus (Eneloop und 
NUR Eneloop) ausweichen.

MfG Paul

von Nop (Gast)


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Alessandro schrieb:
> Letztendlich wird wohl irgendwie bei der Gewinnung und der Umwandlung
> der Grundstoffe -"Rost" ;-) Wärmeenergie eingesetzt werden ?

Unter anderem, sicherlich. Aber nicht nur, etwa Aluminium wird 
typischerweise mit Strom extrahiert. Zudem werden diverse Rohstoffe auch 
über chemische Prozesse gewonnen, indem man z.B. irgendwelche Säuren und 
Laugen anwendet. Deren Rohstoffe müssen vorher dann ebenfalls gewonnen 
werden.

Aber das Grundprinzip bleibt, daß man die Energie der Primärzelle 
dadurch reinsteckt, daß man ihre Bestandteile vorher erstmal chemisch 
aufbereitet.

Deswegen ist sie auch nicht wieder aufladbar, weil diese Prozesse bei 
einer Batterie (anders als bei einem Akku) so aussehen, daß sie nicht 
durch Aufladen mit Strom umgekehrt werden können.

von Roland E. (roland0815)


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Fast alle Primärzellen lassen sich in Grenzen wieder aufladen. Man spart 
sich bei denen die chemischen/mechanischen Hemmungen, welche dafür 
sorgen dass es keine unerwünschten Nebenreaktionen beim wiederaufladen 
gibt. Daher gehen sowohl Kapazität verloren, als auch der Ladestrom darf 
nur sehr gering sein.
Daher kann man hier eher von wiederauffrischen sprechen, als von 
aufladen.

Mit Alkalibatterien habe ich das schon selber praktiziert. R3 10mA, R6 
15 mA. Ging drei, vier mal.

von (prx) A. K. (prx)


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Nicht jeden Stein, der oben auf einem Berg rumliegt, hat jemand 
hochgerollt. Deine Frage entspricht, ganz grob gesehen der, weshalb der 
Stein da oben liegt. Denn den runterzurollen bringt Energie. Und ihn 
wieder hochzurollen geht bloss beim Akku.

: Bearbeitet durch User
von M.N. (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Deshalb sind "entladene" Zellen auch leichter als volle.

Dalton rotiert gerade im Grab.

von Harald W. (wilhelms)


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M.N. schrieb:

>> Deshalb sind "entladene" Zellen auch leichter als volle.
>
> Dalton rotiert gerade im Grab.

?

von (prx) A. K. (prx)


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M.N. schrieb:
> Dalton rotiert gerade im Grab.

Joe, William, Jack oder Averell?

von Der Andere (Gast)


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A. K. schrieb:
> Joe, William, Jack oder Averell?

rofl

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