Lithium-Batterie & Blei-Säure-Batterie

Wir wissen es vielleicht nicht, aber Batterien spielen im täglichen Leben verschiedene wichtige Rollen. Sie haben sich als nützliche, zuverlässige und erschwingliche Stromquellen erwiesen .

Von Automotoren über medizinische Verfahren bis hin zur Telekommunikation liefern Batterien oft die erste Energie. Sie sind zu einer wichtigen Energiequelle geworden.

Darüber hinaus sind sie die Hauptstromquelle für die meisten elektronischen drahtlosen Geräte. Von Smartphones, Laptops bis hin zu Uhren, Uhren, Rauchmeldern und Fernbedienungen – sie sind überall!

Vielleicht sind Sie in Ihrem Leben auf mindestens ein paar verschiedene Arten von Batterien gestoßen. Ihre Verpackung spricht für sich selbst; die Chancen stehen gut, dass Sie einige Typen sofort erkennen können, wenn Sie sie sehen.

Die Identifizierung der einzelnen Typen und ihrer Verwendung kann jedoch schwierig sein, und wir sind hier, um Ihnen zu helfen. In diesem Artikel besprechen wir die verschiedenen Arten von Batterien.

Ihre Spezifikationen, Klassifikationen und Terminologien sind ebenfalls enthalten.

Was ist Batterie?

Der italienische Physiker Alessandro Volta erfand 1800 die erste Batterie. Seitdem wird die Batterietechnologie weltweit eingesetzt.

Eine Batterie ist eine Ansammlung von einer oder mehreren Zellen, die elektrische Energie zum Betreiben elektrischer Geräte speichern.

Wie funktioniert es?
Chemische Reaktionen erzeugen den Elektronenfluss innerhalb eines Stromkreises. Die gespeicherte chemische Energie wird dann in elektrische Gleichstromenergie umgewandelt.

Zelle und Batterie

Wir alle wissen, wie fähig eine Batterie ist, elektrische Energie zu liefern. Was wir jedoch möglicherweise nicht wissen, ist die zugrunde liegende Komponente, die eine wichtige Rolle bei der Erzeugung von Spannung und Strom spielt.

Die Zelle . Diese elektrochemische Grundeinheit übernimmt die eigentliche Energiespeicherung in einer Batterie.

Eine Zelle enthält drei Hauptkomponenten: zwei Elektroden und einen Elektrolyten.

Beginnen wir mit den Elektroden. Es gibt zwei Arten: die Anode und die Kathode .

Die Anode ist die negative Elektrode, während die Kathode die positive ist.

Wenn die Anode Elektronen an den externen Stromkreis verliert, wird sie oxidiert. Sie wird auch Brennstoffelektrode oder Reduzierelektrode genannt.

Im Gegensatz dazu, sobald die Kathode Elektronen aus dem internen Stromkreis aufnimmt, wird sie reduziert. Sie wird auch als Oxidationselektrode bezeichnet.

Hier findet die Energieumwandlung in einer Batterie statt. Dies ist auf die elektrochemische Oxidations-Reduktions-Reaktion einer Zellkomponente zurückzuführen.

Das dritte Element ist der Elektrolyt . Es dient als Medium zur Übertragung von Ladungen in Form von Ionen zwischen zwei Elektroden.

Ein Elektrolyt ist nicht elektrisch leitfähig, aber ionenleitfähig. Es wird oft als Ionenleiter bezeichnet.

Insgesamt stellen die Zellen einer Batterie die notwendigen Spannungs- und Stromstärken bereit.

Verschiedene Arten von Batterien

Elektrochemische Zellen und Batterien werden in zwei Typen eingeteilt. Obwohl es mehrere andere Klassifikationen gibt, sind diese beiden die Grundlagen:

• Primär (nicht wiederaufladbar)
• Sekundär (wiederaufladbar)

Primärbatterien sind nicht wiederaufladbar. Das bedeutet, dass sie nicht mit Strom aufgeladen werden können.

Die Sekundärbatterien funktionieren anders. Sie sind ideal zum Aufladen.

Primärbatterien

Eine Primärbatterie ist eine bequeme Energiequelle für tragbare Elektronik und Geräte. Dazu gehören Radios, Uhren, Spielzeug, Lichter, Kameras und mehr.

Da sie nicht wieder aufgeladen werden können, wenn sie leer sind, sind sie der Typ, den man „sofort entsorgen“ sollte . Kurz gesagt, sie können nicht wieder verwendet werden.

Primärbatterien sind kostengünstig, leicht und bequem ohne Wartung zu verwenden. Die meisten in häuslichen Anwendungen verwendeten sind einzelliger Typ.

Sie kommen normalerweise in zylindrischer Form, wie beispielsweise Alkalibatterien . Sie haben ihren Namen von dem darin verwendeten Elektrolyten: Kaliumhydroxid – eine reine alkalische Substanz.

Diese Art von Primärbatterie ist eine Chemikalie, die aus Zink (Zn) und Mangandioxid (MnO2) besteht. Es hat eine Leistungsdichte von 100 Wh/kg.

Andere Formen und Größen einer Primärbatterie umfassen eine münzförmige Batterie, auch bekannt als Knopfzellenbatterien . Sie werden oft in Taschenlampen, Fernbedienungen, Wanduhren, kleinen tragbaren Geräten und mehr verwendet.

Die chemische Zusammensetzung einer Knopfzellenbatterie ist ebenfalls alkalisch. Es enthält aber auch Lithium- und Silberoxidchemikalien.

Diese Verbindungen machen diese kleine Batterie effizienter und liefern eine konstante und stabile Spannung. Es hat eine Leistungsdichte von 270 Wh/kg.

Andere Arten von Primärbatterien sind:

Batterietyp	Eigenschaften	Anwendungen
Alkalisch (Zn/Alkalisch/MnO2)	Sehr beliebt, moderate Kosten, hohe Leistung	Die beliebtesten Primärbatterien
Magnesium (Mg/MnO2)	Hohe Kapazität, lange Haltbarkeit	Militär- und Flugzeugradios
Quecksilber (Zn/HgO)	Sehr hohe Kapazität, lange Haltbarkeit	Medizin (Hörgeräte, Herzschrittmacher), Fotografie
Lithium/Festkathode	Hohe Energiedichte, Leistung bei niedrigen Temperaturen, lange Haltbarkeit	Ersatz für Knopf- und Zylinderzellen
Lithium/lösliche Kathode	Hohe Energiedichte, gute Leistung, breiter Temperaturbereich	Breites Anwendungsspektrum mit einer Kapazität von 1 – 10.000 Ah
Lithium/Festelektrolyt	Geringer Stromverbrauch, extrem lange Haltbarkeit	Speicherschaltungen, Medizinelektronik
Silber/Zink (Zn/Ag2O)	Höchste Kapazität, kostspielige, flache Entladung	Hörgeräte, Fotografie, Pager
Zink – Kohlenstoff	Gewöhnlich, kostengünstig, verschiedene Größen	Radios, Spielzeug, Instrumente

Sekundärbatterien

Der Hauptvorteil dieser Batterien besteht darin, dass sie aufgeladen und wiederverwendet werden können. Daher der andere Begriff: Akkus.

Sekundärbatterien kosten normalerweise mehr als Primärbatterien. Aber da sie wiederaufladbar sind, können sie eine längere Lebensdauer haben.

Wird für zwei Anwendungen verwendet:

• Energiespeicher
• Anwendungen, bei denen die Batterie als Primärbatterie verwendet und entladen wird

In der ersten Anwendung liefern und speichern Sekundärbatterien Energie für Geräte wie:

• Unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV)
• Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV)

Dies bedeutet, dass sie als Energiespeicher verwendet werden, wo sie elektrisch mit der Hauptenergiequelle verbunden sind. Gleichzeitig werden sie von ihm aufgeladen und liefern die benötigte Energie.

Zum Beispiel eine USV. Es ist ein Batterie-Backup, insbesondere für Computer. Es bietet Reserveleistung, wenn Ihre reguläre Stromquelle ausfällt.

Was die zweite Anwendung betrifft, so funktionieren wiederaufladbare Batterien auch für tragbare Elektronik wie:

• Handys
• Laptops
• Elektrische Fahrzeuge

Sobald sie vollständig oder fast entladen sind, können sie mit einem Lademechanismus wieder aufgeladen werden.

Zum Beispiel Smartphone-Akkus. Die meisten Modelle verfügen über einen Lithium-Ionen-Akku , der bei häufigem Aufladen länger hält.

Diese Art von Batterie fungiert als ihre Hauptstromquelle, ihre primäre . Im Gegensatz zu den Standard-Primärbatterien ist Lithium-Ionen jedoch wiederaufladbar und wiederverwendbar.

Zum einen ziehen Sie Ihr Kabel oder Ladegerät heraus, anstatt es zu entsorgen, und stecken Sie es dann in eine Steckdose, um es aufzuladen.

Ein weiteres großartiges Beispiel sind die Blei-Säure-Batterien, die in den meisten Autos und Fahrzeugen zu finden sind. Es kommt mit einer Nennspannung von 2V bis 24V mit einer Leistungsdichte von 7 Wh/kg. Außerdem gilt sie neben Lithium-Ionen als eine der vier wichtigsten Arten von Sekundärbatterien.

Andere wichtige Arten von wiederaufladbaren Batterien sind:

• Nickel – Cadmium-Batterien. Einer der ältesten heute erhältlichen Batterietypen. Sie haben eine sehr lange Lebensdauer und sind zudem sehr zuverlässig und robust.
• Nickel – Metallhydrid-Batterien. Sie sind eine neue Art von Batterie, eine erweiterte Version von Nickel-Wasserstoff-Elektrodenbatterien. Idealer Einsatz in Luft- und Raumfahrtanwendungen (Satelliten).

Batterieanwendungen

Primär- und Sekundärbatterien werden beide in vielen Geräten verwendet, wie zum Beispiel:

• Tragbare elektronische Geräte: Smartphones, Uhren, Kameras, Laptops, Taschenrechner, einschließlich Testgeräte wie Multimeter.
• Unterhaltung: Radios, MP3- und CD-Player, Infrarot-Fernbedienungen, Spielzeug und Spiele usw.
• Haushalt: Rauchmelder, Alarme, Uhren, USV, tragbare Elektrowerkzeuge und mehr.

Wählen Sie die richtige Batterie für Ihre Bedürfnisse

Leistung und Kosten sind die Hauptmerkmale, auf die Sie beim Kauf von Batterien achten sollten. Zusätzlich zu diesen beiden sollten Sie auch Folgendes in Betracht ziehen:

• Primär oder sekundär
• Energie oder Leistung
• Haltbarkeit
• Energieeffizienz und Laderate
• Batterielebensdauer
• Batterietemperatur

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