Eine Batterie stellt eine galvanische Zelle dar, in der elektrische Energie in
chemische Energie umgesetzt wird durch elektrochemische Oxidation und Reduktion
von zwei voneinander getrennten Reaktanden. Entscheidend ist, dass zwei
miteinander zur Reaktion befähigte Materialien durch einen Elektrolyten, der
nur ionische Ladungen und keine Elektronen leitet, voneinander getrennt sind.
Bei der Entladung werden in der negativen Elektrode an der Grenzfläche
Elektrode/Elektrolyt Elektronen frei, die über elektronisch leitende
Stromableiter an die positive Elektrode geführt werden, wodurch das
Elektrodenmaterial reduziert wird.
Als Batterien werden umgangssprachlich solche Primärzellen bezeichnet, weil sie
meistens aus mehreren einzelnen (also aus "Batterien") von
elektrochemischen Zellen in Serien- oder Parallelschaltung zusammengesetzt
sind. Lange Zeit wurde unter dem Begriff "Batterie" auch nur die
Leclanche-Zelle (Zink-Kohle-Zelle) verstanden.
Bei den Sekundärzellen, auch Akkumulatoren oder wiederaufladbare Batterie
genannt, kann die entnommene Energie während eines Ladungsvorganges wieder
zugeführt werden. Die elektrische Energie wird in die chemische Energie der
umgekehrten chemischen Reaktion umgewandelt und gespeichert.
Fließt kein elektrischer Strom zwischen den Elektroden, so befindet sich die
Zelle im Gleichgewichtszustand, die herrschende Potentialdifferenz heißt in
diesem Fall Gleichgewichtsspannung oder auch Leerlaufspannung.Es ist dabei ohne
Bedeutung, ob der Stromfluß unterbrochen ist, weil der elektrische Kreis nicht
geschlossen ist, oder weil an der Zelle eine Gegenspannung anliegt, die die
Zellspannung ausgleicht. Auf jeder Elektrode laufen die beiden
Elektrodenreaktionen gleichzeitig ab: Auf jeder Elektrode kommt es sowohl zu
einer Oxidation als auch zu einer Reduktion.
Die in der Zelle herrschende Spannung ist die Differenz der
Elektrodenpotentiale.
