Batterietypen nach Technologie - Einwegbatterien

Tipps & Anleitungen

Für das tägliche Leben teilen wir Batterien in zwei grundlegende technologische Kategorien ein. Wiederaufladbare Batterien und Einwegbatterien. Der praktische Einsatz hängt meist vom Stromverbrauch ab, der beeinflusst, wie schnell die Batterie entladen wird. In diesem Artikel konzentriere ich mich auf Einwegbatterien und ihr technologisches Wesen.

Zink-Kohle-Batterien

Zink-Kohle-Batterien sind die grundlegendsten Einzelzellen mit einer Spannung von 1,5 V. Ihre Konstruktion umfasst mehrere Schichten. Die äußere Hülle besteht aus metallischem Zink (Zn). Es dient gleichzeitig auch als Schutzhülle der Batterie, die jedoch noch durch eine weitere Schutzschicht verstärkt werden kann. In der Nähe des Zentrums befindet sich ein Elektrolyt, Ammoniumchlorid (HN₄Cl), das für die Ionenübertragung bei der elektrochemischen Reaktion der Batterie verantwortlich ist. Der zweite aktive Teil der Batterie besteht aus Mangandioxid (MnO₂). Im Zentrum der Batterie befindet sich eine Kohlenstoffstange, die die Batterie am anderen Ende verbindet. Kohlenstoff wird verwendet, weil es das einzige leitende Material ist, das unter diesen Bedingungen nicht korrodiert. Dieser Typ von Einzelzelle war der erste kommerziell hergestellte Trocken-Batterietyp auf der Welt. Trockenbatterien zeichnen sich dadurch aus, dass sie keine freien Flüssigkeiten enthalten, wie z.B. Säure in Autobatterien.

Zink-Kohle-Batterien haben mehrere Schlüsseleigenschaften. Die wichtigste Eigenschaft ist der niedrige Preis. Es ist die am meisten zugängliche Batterie überhaupt. Leider hat diese Batterie im Vergleich zu anderen Batterietypen einige schlechtere technische Parameter. Die äußere Zinkschicht korrodiert im Laufe der Zeit und zerfällt. Die Batterie kann mit der Zeit feucht werden, auslaufen oder sich verfärben. Dieses Problem tritt jedoch eher bei Zinkchlorid-Batterien auf. Die Gesamtlebensdauer der Batterie beträgt etwa 3 Jahre bei sachgemäßer Lagerung. Bei der Batterie tritt Selbstentladung und allmähliche Oxidation auf. Diese Technologie wird in allen grundlegenden Typen von allgemeiner Verbraucherelektronik verwendet, wo kein hoher Strombedarf erforderlich ist. Typischerweise AAA Batterien, AA Batterien, C Batterien, D Batterien, flache Batterien und 9V Batterien.

In unserem Sortiment finden Sie keine Zink-Kohle-Batterien mehr. Technologisch sind sie überholt. Alternativen sind alkalische Batterien oder Lithiumbatterien.

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Zinkchlorid-Batterien

Die Konstruktion von Zinkchlorid-Batterien ist fast identisch mit der von Zink-Kohle-Batterien. Der einzige Unterschied liegt in der Verwendung des Elektrolyten auf Basis von Zinkchlorid (ZnCl₂). Dies erhöht zwar den Gesamtpreis der Batterie, steigert aber auch ihr gesamtes Strompotenzial und die Haltbarkeit. Oft wird sie als Batterie für hohe Belastungen bezeichnet. Die Gesamthaltbarkeit kann doppelt so hoch sein wie bei Zink-Kohle-Batterien. Leider verflüssigt sich der Elektrolyt im Laufe der Zeit, daher ist ein Auslaufen der Batterie relativ häufig.

Auch Zinkchlorid-Batterien finden Sie bei uns nicht mehr. Sie sind technologisch überholt und stattdessen bieten wir alkalische und Lithiumbatterien an.

Alkalische Batterien

Alkalische Batterien sind derzeit die beste Batterietechnologie im Verhältnis von Preis und Leistung mit einer Spannung von 1,5 V. Ihre Konstruktion ähnelt sehr der von Zink-Kohle-Batterien. Der Hauptunterschied ist die Trennschicht. Eine mit Kaliumhydroxid (KOH) getränkte Membran trennt die Schicht mit pulverisiertem Zink und Mangandioxid. Die Besonderheiten dieser Batterie sind sehr unterschiedlich.

Ein großer Vorteil ist die Kapazität von bis zu 3000 mAh. Diese Kapazität kann jedoch nur bei geringem Stromverbrauch erreicht werden. Also in Geräten wie Fernbedienungen, Detektoren, Uhren usw. Wenn der Stromverbrauch steigt, fällt die Kapazität schnell und kann sogar weniger als 800 mAh erreichen, z. B. in einer Kamera mit einem Stromverbrauch von 1 Ampere. Allgemein sind sie jedoch Batterien mit dem höchsten potenziellen Energiegehalt. Die Gesamtlebensdauer der Batterie kann bis zu 5 Jahre bei richtiger Lagerung betragen. Die Selbstentladung der Batterie beträgt ca. 0,3 % der Kapazität pro Monat.

Bei alkalischen Batterien ist eine korrekte Entsorgung sehr wichtig. Diese Batterien enthalten Kaliumhydroxid, eine starke Lauge. Ein erhebliches Risiko besteht jedoch aus pulverisiertem Zink und Mangandioxid. Pulverisiertes Zink ist stark toxisch für Wasserorganismen mit langfristigen Auswirkungen. Es handelt sich um ein Neurotoxin, das das Nervensystem schädigt. Alkalische Batterien machen derzeit den Großteil der produzierten Batterien aus und ihr Abbau in der Natur kann langfristig ein ernstes Problem darstellen. Laut staatlicher Verordnung muss in jedem Geschäft die Möglichkeit bestehen, nicht funktionierende Batterien zurückzugeben, also bitte gehen Sie verantwortungsbewusst mit gebrauchten Batterien um.

In unserem Angebot finden Sie alkalische Batterien, die die strengsten Tests in unserem Labor durchlaufen. Sowohl was Sicherheit als auch Parameter und Lebensdauer angeht. Wir haben Größen AA, AAA, C, D und 9V sowie viele andere im Angebot.

Lithiumbatterien (Einweg)

Lithiumbatterien gehören sowohl zur Kategorie der Einwegbatterien als auch zu den wiederaufladbaren Batterien. Hier sprechen wir über die Einwegvariante. Also Lithium-Metall-Batterien. Lithiumzellen können die gleiche Spannung wie alkalische Batterien (1,5 V) oder auch höhere Spannungen von 3,7 V erzeugen. Diese Batterien enthalten im Gegensatz zu wiederaufladbaren Lithiumbatterien elementares Lithium in Form eines metallischen Blechs, das innerhalb der Batterie aufgerollt ist. Der zweite aktive Teil der Materialien besteht ebenfalls aus Mangandioxid und als Elektrolyt wird ein Lithiumsalz in einem organischen Lösungsmittel verwendet. Das organische Lösungsmittel ist meist eine brennbare Substanz. In diesem Fall ist es jedoch die einzige verwendbare Version, da metallisches Lithium bei Kontakt mit Wasser bei Temperaturen von mehreren tausend Grad Celsius selbstentzündlich ist. Bei diesen Batterien ist daher Sicherheit sehr wichtig, und die Batterie wird vor dem Kontakt mit Wasser sorgfältig getestet und hat mehrere Schutzschichten. Im Gegensatz zu anderen Batterietypen enthält sie kein pulverisiertes Zink. In der Natur verursacht sie daher weniger Schäden.

Einige interessante Fakten über Lithium

Lithium ist ein sehr interessantes Element. Es ist fünfmal leichter als Aluminium, hat ein enormes elektrochemisches Potenzial und ist sehr selten. Es ist ein sehr reaktives Metall, was uns ermöglicht, sein chemisches Potenzial zur Herstellung von Batterien zu nutzen. Es ist auch sehr leicht, so dass es sich für Geräte eignet, die eine niedrige Gewichtsbelastung benötigen, wie z.B. Drohnen.

In unserem Angebot gibt es mehrere Arten von Einweg-Lithiumbatterien. Sowohl klassische AA, AAA, als auch Knopfzellen und spezialisierte Batterien.

Einwegbatterien und ihre Verwendung

Einwegbatterien sind eine einfache Technologie. Daher werden sie noch lange im Trend liegen. Für mich sind sie für viele Geräte eine bessere Option als wiederaufladbare Batterien. Dort, wo die Batterie im Gerät länger als ein paar Tage bleibt, macht es Sinn. Also in Fernbedienungen, Detektoren, Uhren, Weckern, einigen Taschenlampen usw. Andererseits, dort, wo Sie sie innerhalb eines Jahres mehrmals wechseln würden, sind wiederaufladbare Batterien besser.

Über den Autor: Petr Brůžek - "Ich bin ein Enthusiast für Technologie, Wissenschaft, Technik, Umweltwissenschaften und Mechanik. Bei Emos bin ich für das Marketing verantwortlich, und in meiner Freizeit bin ich am liebsten in der Werkstatt."