Batterien & Akkus
Batterien und Akkus – Energiespeicher für mehr Unabhängigkeit
Ob es sich um eine Taschenlampe, den Fotoapparat oder Dein Hörgerät handelt – all diese Apparaturen haben eines gemeinsam: Ein Betrieb über ein Stromkabel ist nicht praktikabel. Stattdessen funktionieren die mobilen Elektro-Geräte mit Strom aus einem praktischen Vorratsspeicher. Batterien oder ihre wiederaufladbaren Pendants, die Akkus, stellen jeweils eine „Portion“ Elektrizität unabhängig vom Netz bereit. Allerdings ist die Auswahl an Bauformen und chemischen Komponenten vielfältig und nicht immer leicht zu durchschauen. Manche Geräte brauchen spezielle Stromspeicher. Im Artikel erfährst Du wichtige Eckdaten, die Du kennen solltest, wenn Du Batterien kaufst.
Wie funktioniert eine Batterie?
Batterien – fachsprachlich „Primärzelle“ genannt – haben grundsätzlich unabhängig von ihrer Bauform dieselben Funktionskomponenten. Dazu gehören die Anode – der „Minuspol“, ein metallischer Kern – und die Kathode. So nennt man den ebenfalls metallischen „Pluspol“, angebracht an der Innenseite der Batteriehülle. Des Weiteren enthält die Batterie ein Elektrolyt in Form einer Säure, und einen Separator, der für Ionen durchlässig ist, aber keinen Strom leitet. Zwischen den Polen besteht ein Ladungsunterschied.
Vereinfacht erklärt, geschieht Folgendes: Wird das Gerät mit Batterie eingeschaltet, fließen Elektronen aus dem Metall des Pluspols mithilfe der Säure in Richtung Minuspol und passieren dabei den Separator. Dieser Prozess nennt sich Elektrolyse. Die chemische Energie wird in elektrische umgewandelt – so entsteht Strom.
Die Kapazität einer Batterie ist begrenzt – einmal entladen, liefert sie keinen Strom mehr.
Ein Akkumulator – kurz „Akku“ oder „Sekundärzelle“ – hat einen ähnlichen Aufbau; allerdings können die Pole über den Netzstrom, der durch ein Ladegerät zugeführt wird, mehrfach aufgefrischt werden. Dabei wird die Ladung der Pole verändert. Damit wird chemische Energie gespeichert, die beim Einsatz des Akkus wieder in elektrische umgewandelt wird.
Für Akkumulatoren benötigst Du eine passende Ladestation. Sie sind in der Anschaffung teurer, aber amortisieren sich bei häufig genutzten Geräten schnell.
Von der Knopfzelle zum 9-Volt-Block – verschiedene Batteriebauarten
Leider kannst Du nicht in Universalgrößen Akkus oder Batterien kaufen. Je nach Anwendung benötigst Du unterschiedliche Bauformen und Mengen der Energiespeicher. Übliche Standardgrößen für die stabförmigen Rundzellenbatterien, in aufsteigender Reihenfolge, findest Du hier:
- Microzellen (AAA): Microzellen werden typischerweise in handlichen Geräten wie schnurlosen Telefonen, Fernbedienungen, Funkmäusen und dergleichen verwendet.
- Mignonzellen (AA) sind etwas dicker als Microzellen und werden in ähnlichen Artikeln eingesetzt: Fotoapparaten, Taschenlampen und Ähnlichem.
- Babyzellen (C) haben bereits ein deutlich abweichendes Format. Sie kommen in modernen Haushaltsartikeln gegenwärtig selten zum Einsatz, aber gehören beispielsweise in ältere Taschenlampen oder tragbare Radios.
- Monozellen (D) sind die Rundzellenbatterien mit dem größten Durchmesser und werden für Elektroartikel mit besonders hohem Energieverbrauch verwendet – portable Transistoren, Taschenlampen etc.
Info: Micro- und Mignonzellen werden, nach Augenmaß betrachtet, beim Batterienkauf schnell verwechselt. Achte bei Deinem Apparaten darauf, welche Formvariante Du brauchst.
Eine weitere gängige Batterieform sind die quaderförmigen 9-Volt-Blöcke. In diesen Batterien werden mehrere Rundzellen miteinander verschaltet. 9-Volt-Blöcke braucht man für Anwendungen, die eine höhere Spannung bei vergleichsweise geringer Leistung erfordern. Typische Einsatzbereiche sind Messgeräte oder die Verwendung als Überbrückung in Elektroausstattungen wie Radioweckern, die bei einem Blackout nicht ausfallen dürfen.
Neben den Rundzellen gibt es ein komplexes Angebot an Knopfzellen, flachen, runden Batterien für Hörgeräte, Armbanduhren, TAN-Generatoren und ähnliche Dinge. Knopfzellen haben eine Typenbezeichnung, die sich aus den Buchstaben AG (beziehungsweise R) und einer Ziffer zusammensetzt. Auch in diesem Fall musst Du genau wissen, welches Modell zu Deinem Gerät passt, da sich Durchmesser und Dicke per Augenschein ohne Vergleichsstück noch schwieriger unterscheiden lassen.
Alkali, Lithium, Zink-Kohle: Chemie im Energiespeicher
Wie oben beschrieben, funktioniert die Umwandlung von chemischer zu elektrischer Energie durch Vorgänge, denen der Ionenaustausch zwischen Metallen und Säuremedium zugrunde liegt. Dafür ist notwendig, dass das Metall des Pluspols Elektroden leicht abgibt. Chemisch kommen verschiedene Metalle infrage.
- Am verbreitetsten für den Haushalt sind aktuell Batterien auf Alkali-Mangan-Basis, wie sie der Anbieter Energizer im Sortiment hat. Die Kathode besteht aus Mangandioxid, die Anode aus Zinkpulver-Gel. Als Elektrolyt ist Kalilauge im Einsatz. Alkaline-Batterien stellen die technische Weiterentwicklung von Zink-Kohle-Batterien dar, die noch vor einigen Jahren Standard waren.
- Lithium ist ein Batteriemetall, das derzeit bei der Entwicklung von Stromspeichern für Elektroautos und als Zwischenspeicher für erneuerbare Energien hoch im Kurs steht. Im Anwenderbereich sind Lithium (Anode)-Eisensulfid (Kathode)-Batterien gebräuchlich, hauptsächlich bei Batterien im Fotobereich.
- Akkumulatoren arbeiten gewöhnlich mit chemischen Kombinationen wie Nickel-Metallhydrid, Nickel-Cadmium oder Lithium-Polymer.
Welche Batterien eignen sich für welche Geräte?
Für gängige Haushaltsgeräte wie Fernbedienungen oder Taschenlampen kaufst Du üblicherweise Rundzellenbatterien, während Kleingeräte wie Hörhilfen Knopfzellen benötigen. Knopfzellen halten trotz ihres winzigen Formates durchaus über eine lange Zeit, da beispielsweise bei Armbanduhren wenig Energie abgeführt wird.
Batterien haben Verfallsdaten: Selbst bei Nichtgebrauch entladen sie sich nach und nach. Kaufe daher keine Stromspeicher kurz vor dem Ablaufdatum – die Energieausbeute wäre deutlich geringer.
Bei Geräten, die sie regelmäßig benutzen, gestaltet sich die Verwendung von Akkus nicht nur auf lange Sicht umweltschonender, sondern auch preiswerter. Bei Artikeln, die sporadisch gebraucht werden, dann aber zuverlässig funktionieren müssen – etwa die Taschenlampe bei Stromausfall – bist Du mit Primärzellen auf der sicheren Seite.
Fazit
Mit Batterien und Akkus machst Du Elektrizität mobil. Voraussetzung ist, dass der Energieträger zum Apparat passt.
- Batterien & Akkus wandeln chemische in elektrische Energie um.
- Akkus sind in der Anschaffung teurer, sparen dann aber bares Geld und schonen die Umwelt.
- Rund- und Knopfzellen gibt es in vielen unterschiedlichen Bauformen.
- Gängige Batterien sind Alkali-Mangan- und Lithium-Eisensulfid-Varianten; bei Akkus wird Nickel-Cadmium und Lithium bevorzugt.
- Verkaufsstellen nehmen gebrauchte Batterien zum Recycling zurück.
Greife zu Energie zum Mitnehmen und rüste Deine portablen Geräte mit Batterien und Akkus von dm aus!