Batterien

Primär- und Sekundärzellen im täglichen Gebrauch

Primärzellen sind Zellen, die nur einmal entladen und nicht wieder aufgeladen werden können, dagegen sind die Sekundärbatterien (Akkumulatoren) wiederaufladbar.

Ein NiMH-Akkumulator besteht aus einer negativen Elektrode aus Nickel(II)hydroxid und einer positiven Elektrode aus einem Metallhydrid. Sie werden oft mechanisch baugleich zu handelsüblichen Batterien hergestellt und liefern pro Zelle eine annähernde Spannung von 1,2 V. Die Vorteile gegenüber den ähnlichen Nickel-Cadmium-Akkumulatoren (NiCd) bestehen in der höheren Energiedichte und dem Fehlen des giftigen Cadmiums. Sie werden in vielen Anwendungen als Ersatz für Zink-Kohle- und Alkaline-Batterien verwendet. NiMH-Akkus sind nicht für den Betrieb bei Temperaturen unterhalb von 0 -°C geeignet. Bereits in der Nähe des Gefrierpunktes weisen sie einen deutlichen Kapazitätsverlust auf, bei etwa -20 -°C werden sie völlig unbrauchbar. Auch reagieren sie empfindlich auf Überladung, Überhitzung, falsche Polung und Tiefentladung.



Zink-Kohle   Alkali-Mangan   Silberoxid
1860 erfand der französische Ingenieur Georges Leclanché das Braunstein / Zink-Element mit Salmiakelektrolyten. Von dem nach ihm benannten galvanischen Element werden noch heute weltweit pro Jahr mehrere Milliarden Stück hergestellt. Die klassische Zink-Kohle-Batterie ist nach wie vor eine günstige Alternative zu Alkali-Mangan-Batterien oder wieder aufladbaren Batteriesystemen.   Schon seit dem Zweiten Weltkrieg ist bekannt, dass sich bei Batteriesystemen mit alkalischen Elektrolyten relativ hohe Energiedichten bei relativ hoher Belastbarkeit realisieren lassen. Seit Mitte der achtziger Jahre hat der Absatz der alkalischen Rundzelle den der Zink-Kohle-Zelle erstmalig in Europa überflügelt.   Dieses System wird überwiegend als Knopfzelle bis zu den kleinsten Abmessungen gefertigt. Es ähnelt im Aufbau den Alkali-Mangan-Zellen. Anstelle von Braunstein dient Silberoxid in Tablettenform als Kathodenmaterial. Die Anode besteht aus Zinkpulver. Batterien dieser Art benötigen sehr teure Rohstoffe. Ihr Einsatz ist daher auf Anwendungen beschränkt geblieben, die auf kleinstem Raum eine Batterie mit hohem Energieinhalt und hoher Belastbarkeit benötigen.


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