Kortsluiting bij batterijen: hoe gebeurt het en hoe kan je het voorkomen?
Je zet de oven aan en plots *poef* gaat het licht uit. De hoofdschakelaar valt uit zodra er zich een kortsluiting - in dit geval in de oven - voordoet. Maar hoe zit dat bij batterijen? Is een kortsluiting hier ook mogelijk? En welke voorzorgsmaatregelen kan je nemen?
Wat is een batterij?
Een batterij kan je best omschrijven als een chemische krachtbron die een beperkte hoeveelheid elektrische energie produceert, overal waar je die nodig hebt. De elektrische stroom die uit het stopcontact komt, is afkomstig van een elektriciteitscentrale. (Of van duurzame bronnen zoals zonnepanelen en windmolens.) De energie uit een batterij wordt geproduceerd door de chemische stoffen binnen in de batterij. Dit tot de batterij ‘op’ is.
Wat zit er in een batterij?
Laten we nu even binnenin kijken. Elke batterij bestaat uit één of meerdere cellen. En elke cel bestaat uit vier onderdeeltjes:
- twee elektroden (geleiders)
- een elektrolyt, een chemische stof tussen die elektroden
- een separator tussen de positieve en negatieve elektrode die interne kortsluiting voorkomt.
Samen zitten ze in een metalen of kunststof omhulsel. Aan de buitenkant van de batterij zitten twee polen, aangeduid met een plus (de kathode) en een min (de anode).
Hoe werkt een batterij precies?
Van zodra je de polen van de batterij verbindt in een circuit, bv. in een zaklamp, wordt de batterij geactiveerd. Chemische stoffen in het elektrolyt worden dan omgezet in andere. Er vormen zich ionen (atomen met te weinig of te veel elektronen) die meewerken aan de chemische reacties in het elektrolyt. Tezelfdertijd stromen elektronen van de negatieve pool naar de positieve pool via het buitenste circuit. De zaklamp brandt!
Dit proces gaat door tot er evenwicht is bereikt tussen de elementen van de - en de + pool. Dan houden de ionen op met bewegen door het elektrolyt en stoppen de elektronen met stromen. De batterij is leeg.
Hoe zit dat dan bij een oplaadbare batterij? Bij dat type zijn de chemische processen omkeerbaar. Door het aanleggen van elektrische spanning kan je de elektronenstroom in omgekeerde richting forceren en de chemische reacties weer omkeren. Kortom: je slaat opnieuw energie op.
Wat is een kortsluiting?
Elektriciteit stroomt dus van pool naar pool in een batterij. Als de plus- en minpool van een batterij rechtstreeks met elkaar in contact komen, ontstaat kortsluiting. Elektrische stroom volgt de weg van de minste weerstand. Wanneer de twee polen contact maken, zal de stroom hierlangs meteen een uitgang zoeken.
Kan ik zelf schokken krijgen van een batterij?
Pak even een volle batterij vast en houd één vinger aan de plus-kant, één vinger aan de min-kant. Voel je iets? Waarschijnlijk niet. Maar heb je wel goed gevoeld? Als je de beide kanten van een batterij (plus en min) vasthoudt, loopt er een klein beetje stroom door je lichaam.
Alleen is die elektriciteit heel zwak (veel zwakker dan netstroom) en: er zitten geen metalen geleiders in jou. Hoe groter de batterij, hoe groter de kans dat je toch wel iets voelt. Ook als je je hand nat maakt kan je het effect vergroten en de stroom (zachtjes) voelen prikken. Doe dit alleen met kleine alkaline (AA of AAA) batterijen), want elektriciteit is wonderlijk, maar nooit kinderspel!
Je krijgt dus geen schokken van een batterij, maar kan toch enkele stappen ondernemen om kortsluiting bij batterijen te voorkomen.
Hoe kan je een kortsluiting bij batterijen voorkomen?
Aangezien contact tussen de min- en pluspolen - van een en dezelfde batterij - de boosdoener is, moet dit steeds vermeden worden. Enkele handige tips op een rijtje:
- De polen van een knoopcel liggen heel dicht bij elkaar, wat de kans op kortsluiting doet toenemen als je ze samen bewaart met andere batterijen. Kleef knoopcellen dus op een stuk plakband. Veel veiliger!
- De 4,5 V en 9 V batterijen hebben beide + en -polen die heel dicht bij elkaar liggen. Als er een knoopcel klem komt te zitten tussen de beide polen van de batterij, kan dit ook tot kortsluiting leiden. Haal die plakband maar uit de kast en plak de polen af.
- Laat je een toestel met batterijen hard op de grond stuiteren, dan kan er ook binnenin schade zijn. Controleer na de valpartij of het batterijcompartiment en de batterijen nog intact zijn.
Video
