Batterien aller Art

Abbildung: Batterien, zum einmaligen Gebrauch

Batterien dienen als Stromquelle, um Maschinen und Geräte unabhängig vom Stromnetz betreiben zu können. Batterien bestehen aus der Zusammenschaltung galvanischer Elemente, in denen gespeicherte chemische Energie durch elektrochemische Redoxreaktion in elektrische, nutzbare Energie umgewandelt wird.

Unterschieden werden 2 große Gruppen:

  • Primärbatterien - nicht wieder aufladbar
  • Sekundärbatterien - wieder aufladbar

Nennspannung

Die Nennspannung einer Batterie wird durch das Elektrodenmaterial festgelegt- durch Hintereinanderschalten (Reihenschaltung) werden höhere Spannungen erreicht.

Lebensdauer

Inwieweit die Lebensdauer einer Batterie bestimmt wird, hängt auch von der Temperatur und Belastung ab, sowie dem Lagerzustand.

Lagerung

Batterien deshalb trocken und nicht warm lagern. Je höher die Lagertemparatur, desto höher ist auch die Selbstentladung. Bei längerer Lagerzeit sollte deshalb unbedingt darauf geachtet werden, ob diese nicht "ausgelaufen" sind. Solche Batterien nicht mehr einsetzen, da sie auch zu Schäden an den zu betreibenden Geräte führen können.

Primärbatterien

Primärbatterien dürfen auf keinen Fall mehr aufgeladen werden, denn deren Entladung kann nicht mehr umgekehrt werden.

Achtung: Versuchen Sie niemals, handelsübliche, nicht wiederaufladbare Batterien mit einem Akku-Ladegerät zu laden. Bei dem Versuch können Chemikalien austreten - schlimmstenfalls könnten die Batterien durch einen Gasungsprozess explodieren!

Batteriearten

Bezeichnung Typische Zellspannung Größe/Abmessung
Lady 1,5 V Ø 12 x H 30 mm
Mini 1,5 V Ø 8 x H 42 mm
Micro 1,5 V Ø 10,5 x H 44,5 mm
Mignon 1,5 V Ø 14,5 x H 50,5 mm
Baby 1,5 V Ø 27 x H 50 mm
Mono 1,5 V Ø 35 x H 62 mm
9V-Block 9,0 V (6xLR61 je 1,5 V) L 48,5 x B 26,2 x H 17 mm
Flachbatterie 4,5 V (3xLR45 je 1,5 V) L 67 x B 62 x H 22 mm
A23-Batterie 12 V (8xLR23 je 1,5 V) Ø 10,3 x H 28,9 mm
Laternenbatterie 6 V ( 4 x 1,5 V) L 112 x B 66,7 x H 66,7 mm

Aufbau und Funktionsbeschreibung herkömmlicher Batterien

Die Batteriefunktion beruht darauf, dass sich bestimmte Metalle in leitenden Flüssigkeiten (Elektrolyt) auflösen und dabei negativ geladene Teilchen (Elektronen) ab¬ge¬ben. Chemische Energie wird so umgewandelt in elektrische Energie. Dieser Prozess findet jeweils zwischen den metallhaltigen Elektroden (Anode, Kathode) und dem Elektrolyt statt – den „aktiven Massen“ der Batterie. Die Elektro¬den dürfen sich nicht berühren, sonst entsteht ein Kurzschluss. Daher trennt sie ein Separator, der mit dem Elektrolyt getränkt ist.

Zink-Kohle- und Alkali-Mangan-Batterien (Alkaline) sind heute die gebräuchlichsten Einwegbatterien. Beide nutzen als Elektroden Zink und Braunstein (Mangandioxid). Der Name Zink-Kohle bezieht sich auf den Kohlestift, der im Innern der Batterie die Elektronen ableitet. Namensgeber der Alkaline ist der alkalische Elektrolyt Kalilauge. Zink-Kohle-Zellen haben Salmiak- oder Zinkchloridlösung als Elektrolyt.

Beim Entladen der Batterie löst sich Zink im Elektrolyt auf. Dazu wandeln sich Zinkatome in positiv geladene Zink-Ionen um, indem sie negativ geladene Elektronen abgeben. Die Elektronen bleiben an der Zink-Elektrode zurück, die sich dadurch nega¬tiv auflädt und zum Minuspol (Anode) wird. Die Zink-Ionen wandern durch den Elektrolyt zum Braunstein, der sich positiv auflädt und so zum Pluspol (Kathode) wird.

Strom fließt, wenn beide Pole überein elektrisches Gerät verbunden sind. Die negativen Elektronen wandern durch diesen Leiter vom negativen Zink zum positiven Braunstein. Der Grund: Gleiche Ladungen stoßen sich ab, unterschiedliche ziehen sich an. Bildlich: Der Minuspol „drückt“ die negativ geladenen Elektronen zum Pluspol, der sie gleichzeitig „ansaugt“. Der „Druckunter¬schied“ entspricht der Batteriespannung (hier 1,5 Volt), die pro Zeiteinheit fließende Menge an Elektronen der Stromstärke. Bei der Reaktion gibt Braunstein Sauerstoff ab, der sich mit den Zink-Ionen zu Zinkoxid verbindet. Ist alles Zink zu Zinkoxid geworden, stoppt die Reaktion – die Batterie ist „leer“.

[Quelle: Stiftung Warentest;  test.de; „Batterietypen: So entsteht Strom für unterwegs“; 18.01.2006]

Die Abgabe von gebrauchten "Einwegbatterien" und anderen Batterien

Batterien dürfen aus folgenden Gründen nicht über den Hausmüll entsorgt werden:

  • Gehalt an Umwelt schädigenden Bestandteilen (Blei, Cadmium) und
  • Verlust an wertvollen, recyclingfähigen Bestandteilen (Metall, Blei, Cadmium, Zink, Magnesium usw.).

Die Abgabe der Batterien erfolgt über das Umweltmobil (Schadstoffsammelstelle), durch den Einzelhandel (Aldi-Süd bietet diese Möglichkeit) z.B. über Batterie-Sammel-Container.

Autobatterien sind über eine zertifizierte Werkstatt, im Handel, einen zertifizierten Entsorger oder dem Umweltmobil bzw. Schadstoffsammelstelle zu entsorgen.

Leider gibt es auch Menschen, die sich die Kosten einer Entsorgung sparen möchten und eine nicht mehr funktionsfähige Autobatterie in der Umwelt entsorgen. Das in den Batterien enthaltene schweflige Säuregemisch stellt eine besondere Gefahr dar und gilt auch als gefährlicher Abfall. Sprechen Sie mit Ihrer Werkstatt oder dem Händler; unter Umständen nehmen diese die Altbatterie auch kostenlos zurück.

Werkstätten und Händler, die in größeren Mengen Autobatterien zu entsorgen haben, erhalten i.d.R. von einem zertifizierten Entsorger pro abgegebener Fahrzeugbatterie eine Vergütung. Achten Sie darauf, dass Sie bei der Abgabe von Fahrzeugbatterien auch einen entsprechenden Entsorgungsnachweis erhalten, da Fahrzeugbatterien sowohl als gefährlicher Abfall nach AVV und Gefahrgut gelten.

(Quelle: Wikipedia, 2017) Die Darstellung zeigt eine herkömmliche Autobatterie

Aufbau einer Autobatterie