Warum erholen sich Batterien, nachdem eine Last entfernt wurde?

Ich trage eine kleine 2-AA-Taschenlampe und ein paar Mal habe ich sie versehentlich in meiner Halterung gelassen. Jedes Mal erlischt es ganz, sodass kein Licht mehr ausgestrahlt wird, aber wenn ich es wieder ausschalte und ein paar Minuten warte, funktioniert das Licht wieder schwach. Je länger ich es auslasse, desto länger hält der leere Akku. Ich habe ähnliche Muster in meinem Handy-Akku bemerkt.

Warum passiert das?

Antworten (3)

Der tatsächliche Vorgang hängt von der Art der Batterie ab, über die wir sprechen. Bei einer Blei-Säure-Batterie

Die Zellenspannung steigt jedes Mal etwas an, wenn die Entladung gestoppt wird. Dies liegt an der Diffusion der Säure aus dem Elektrolythauptkörper in die Platten, was zu einer erhöhten Konzentration in den Platten führt. Wenn die Entladung kontinuierlich war, insbesondere wenn sie mit hoher Geschwindigkeit erfolgt, bringt dieser Spannungsanstieg die Zelle aufgrund der dann stattfindenden schnelleren Diffusion von Säure sehr schnell auf ihre normale Spannung.

von hier .

Im Allgemeinen kann man sich das als eine Normalisierung der beteiligten Chemikalien vorstellen. Es gibt kein "Leben" mehr in der Batterie, die verbleibende Lebensdauer ist genau an der richtigen Stelle, um Ihnen ein wenig Nutzen zu bringen.

Lesen Sie auch diese Antwort für grundlegende Batterieinformationen

Tatsächlich gibt es ein Blei-Säure-Gel, es ist ein Plasma-Zustands-Gel wie Säure, es ist überhaupt keine Flüssigkeit.
Der Effekt wird oft als "Entspannungseffekt" bezeichnet - da ich ihn nirgendwo auf dieser Seite gesehen habe, dachte ich, ich erwähne ihn als Kommentar für Leute, die versuchen, weitere Nachforschungen anzustellen.
Wenn Ihr Auto nicht anspringt, weil Sie es zu Tode gekurbelt haben, weil Sie dachten, es sei überflutet, können Sie eine Stunde warten und es erneut versuchen und starten. Gut, wenn Sie in der Provinz sind.

Stellen Sie sich vor, Sie haben eine große Metallstange, die auf eine hohe Temperatur (z. B. 1000 ° C) erhitzt wird, und Sie tauchen ein Ende der Stange in einen Eimer mit kaltem Wasser. Selbst wenn Sie das Ende des Riegels lange genug im Wasser gelassen haben, dass seine Temperatur unter 100 ° C gefallen ist (was daran zu erkennen ist, dass das Wasser nicht mehr kocht), hat der Rest des Riegels immer noch eine viel höhere Temperatur. Wenn Sie das Ende des Riegels entfernen, das sich im Wasser befand, würde es etwas Wärme vom Rest des Riegels erhalten und seine Temperatur würde steigen. Nicht auf die ursprünglichen 1000 ° C, aber auf etwas weit über 100 ° C. Wenn das Ende des Riegels erneut in Wasser getaucht würde, würde mehr Wasser kochen. Je länger das Ende des Riegels im Wasser bleibt, desto kühler wird der Rest des Riegels. Umgekehrt, je länger das Ende der Stange aus dem Wasser gelassen wird,

Batterien (und große Elektrolytkondensatoren) zeigen ein ähnliches Verhalten. Man kann sich vorstellen, dass sie eine Mischung aus stromspeicherndem Material und stromführendem Material enthalten. Nur der Strom, der in dem Material gespeichert ist, das den Anschlüssen am nächsten ist, kann schnell ausgegeben werden. Erst wenn das Spannungspotential in dem den Anschlüssen am nächsten liegenden stromspeichernden Material zu fallen beginnt, kann das weiter entfernt liegende stromspeichernde Material beginnen, es mit Strom zu versorgen; Seine Fähigkeit, dies effektiv zu tun, ist durch die Menge an stromführendem Material begrenzt. Mit der Zeit würde das gesamte stromspeichernde Material zum gleichen Potential tendieren, genauso wie der gesamte Metallstab zur gleichen Temperatur tendieren würde, aber wenn eine Batterie schnell entladen wird, wird ein Großteil des stromhaltenden Materials kein haben Gelegenheit, seine Energie zu liefern.

Übrigens, beim Batteriebau gibt es einen Kompromiss zwischen stromhaltendem Material und stromführendem Material. Eine Batterie, die 90 % ihrer gespeicherten Energie in 5 Minuten freisetzen kann, kann im Allgemeinen nicht so viel Energie speichern wie eine Batterie der gleichen Größe, des gleichen Gewichts und der gleichen Chemie, die 5 Stunden benötigen würde, um 90 % ihrer Energie bereitzustellen.

Besonders geflutete Batterien wie Blei-Säure-Batterien neigen zur Schichtung, was bedeutet, dass die Konzentration der Säure innerhalb der Batterie unterschiedlich ist

Das Phänomen, von dem Sie sprechen, ist ein völlig anderer Batterietyp, bei diesem Batterietyp ist es wahrscheinlich auf Oberflächenladungen zurückzuführen. In einigen seltsameren Fällen kann es an der Batterietemperatur liegen.