Welche Batterietypen gibt es?

Batterietypen setzen sich aus einzelnen Monozellen zusammen und werden in mobilen elektronischen Geräten eingesetzt. Smartphones und Notebooks besitzen unter anderem Batterien in Form von Akkumulatoren und werden damit standortunabhängig mit Strom versorgt. Batterietypen teilen sich in 12 Kategorien auf, die sich in ihrer chemischen Zusammensetzung und ihrem Aufbau unterscheiden:

  • Zink-Kohle Batterien
  • Zink-Chlorid Batterien
  • Zink-Luft Batterien
  • Zink-Braunstein Zellen
  • Silberoxid-Zink Batterien
  • Quecksilberoxid-Zink Batterien
  • Aluminium-Luft Batterien
  • Alkali-Mangan Batterien
  • Lithium Batterien
  • Akkus
  • Nickel-Oxyhydroxid Batterien
  • Primärzellen

Der Batterie Aufbau

Batterien sind Zusammenschlüsse mehrerer Monozellen. Dieser Zusammenschluss ermöglicht es bestimmte Spannungen und Reichweiten zu erzielen.
Die Basis einer Batterie bildet eine positive und eine negative geladene Elektrode. Sogenannte Separatoren in der Batterie sorgen dafür, dass die beiden Elektroden nicht miteinander in Kontakt kommen und zu einem Kurzschluss führen. Für die Energieübertragung wird flüssiges Kalium oder festes Gel als Elektrolyt genutzt. Die jeweiligen Komponenten haben unterschiedliche chemische Eigenschaften und führen deshalb auch zu unterschiedlichen Reaktionen und Wirkungen.
Alle Batteriearten besitzen Vorteile wie auch Nachteile. Diese äußern sich beispielsweise in unterschiedlich hohen Selbstentladungen oder ihrer Robustheit. Andere reagieren auf hohe Temperaturen und Druck sehr empfindlich, sind dafür aber extrem leistungsfähig - als Beispiel sei hier die hochleistungsfähige Lithium Batterie genannt.
Welche Bauart die optimale Lösung darstellt hängt vom Einsatzzweck der Batterie ab.

Batterie Fachbegriffe

Anode: Die Anode zieht bei der Elektrolyse die negativ geladenen Anionen an. Sie ist der Pluspol.
Elektrode: Die Elektrode ist ein Elekronenleiter und bezeichnet den Teil eines Stromkreises, an dem der elektrische Strom von einem Medium zum anderen übergeht. Die positive Elektrode wird auch als Anode bezeichnet. Im Gegensatz dazu steht die Kathode als negativ geladener Gegenpol.
Elektrolyt: Elektrolyte sind positiv oder negativ geladene Teilchen, die in wässriger Lösung Strom leiten können.
Kathode: Die Kathode ist eine negativ geladene Elektrode in einer elektrolytischen Zelle, wie einer Batterie. Sie ist der Minuspol und damit das Gegenstück zur Anode.
Ladewirkungsgrad: Beim Auf- und Entladen von Akkumulatoren (Akkus) wird Wärme freigesetzt. Dadurch geht ein Teil der für die Aufladung verwendeten Energie verloren. Der Ladewirkungsgrad beschreibt das Verhältnis der entnehmbaren Ladung zu der beim Laden zugeführten Ladung.

Sind teure Batterien besser als billige?

Markenbatterien sind grundsätzlich teurer als No-Name Produkte. Allein ein Name wie Varta oder Panasonic muss mit dem Erwerb des Produkts gleich mitbezahlt werden. Deren Leistung in der Praxis ist aber oftmals nur unbedeutend geringer und wird durch die erworbene Anzahl der Billigbatterien häufig ausgeglichen.
Einen echten Unterschied spürt man erst wenn beispielsweise eine Zink-Kohle Batterie durch eine Lithium Batterie ersetzt wird, also ein Technologiewechsel erfolgt.

Welche Batterien halten am längsten?

Primärzellen
Bei Primärzellen handelt es sich um Batterien, die nach Verbrauch ihrer Energieladung nicht wieder aufgeladen werden können Aus diesem Grund liegt ihr Anschaffungspreis im Vergleich zu Sekundärzellen, also wieder aufladbaren Batterien wie Akkumulatoren (Akkus), deutlich niedriger.

Akkus
Akkus können mehrmals neu aufgeladen werden. Mit Hilfe chemischer Prozesse wandeln sie elektrische in chemische Energie um und speichern diese. In Geräten, die Akkus verwenden, wird die chemische Energie dann wieder in elektrische Energie umgewandelt und versorgt das Gerät mit Strom.

Zink-Braunstein Zellen
Bei dieser Batterie Art, zu der unter anderem Alkali-Mangan und Zink-Kohle Batterien zählen, kommen Zink und Manganoxid (Braunstein) zum Einsatz. Die verschiedenen Formen unterscheiden sich durch ihren Aufbau und das zur Verwendung kommende Elektrolyt. Sie liefern eine Spannung vin 1,5 Volt.

Zink-Kohle Batterien
Zink-Kohle Batterien zählen zu den Primärzellen und können nach ihrer ersten Entladung nicht mehr aufgeladen werden. Im Vergleich zu anderen Batteriearten sind sie in der Herstellung zwar günstiger, liefern allerdings eine wesentlich schlechtere Leistung ab. Zudem können sie gegen Ende ihrer Laufzeit auslaufen und Geräte beschädigen. Auch ihre Selbstentladung liegt höher als bei anderen Batterien. Vom Einsatz in Geräten mit hohem Energiebedarf sollte man deshalb absehen.

Zinkchlorid Batterien
Zinkchlorid Batterien gehören zu den Zink-Braunstein Batterien, werden heute aber weitgehend durch Alkali-Mangan Batterien ersetzt. Der Grund ist die deutlich bessere Leistung der Alkali-Mangan Variante. Auch sie liefern eine Spannung von 1,5 Volt.

Zink-Luft Batterien
Auch Zink-Luft Batterien zählen zu den Primärzellen. Der Spannungsaufbau erfolgt durch eine Reaktion von Zink und Sauerstoff, wobei die Maximalspannung 1,6 Volt beträgt. Sie ersetzen mittlerweile in vielen Anwendungsbereichen die zuvor verwendeten Quecksilberoxid-Zink Batterien, die aufgrund ihrer Zusammensetzung die Umwelt stark belasten.

Silberoxid-Zink Batterien
Elektroden aus Silber und Zink arbeiten hier mit einer Kalilauge als Elektrolyt um eine Spannung von etwa 1,55 Volt zu erzeugen. Sie können einige Male neu aufgeladen werden.

Nickel-Oxyhydroxid Batterien
Nickel-Oxyhydroxid Batterien sind Alkali-Mangan Batterien ähnlich, verfügen aber über eine wesentlich höhere Lebensdauer und geben ihre Energie sehr gleichmäßig ab. Ihre Spannung liegt bei 1,7 Volt, weshalb sie nur in Geräten mit einer Spannungsregelung eingesetzt werden um keinen Schaden anzurichten.

Lithium Batterien
Diese Art Batterien könnte man auch als Hochenergieträger bezeichnen, da sie eine sehr hohe Energiedichte aufweisen. Sie gehören zu den nicht wieder aufladbaren Primärzellen und weisen eine nur geringe Selbstentladung auf. Die Ausnahme bilden Lithium-Ionen-Akkumulatoren, die aufladbar sind. Eine Lagerung in kalter oder warmer Umgebung ist problemlos möglich. Sie werden in Herzschrittmachern, Uhren, Rauchmeldern und anderen Geräten eingesetzt, die eine kontinuierliche längere Stromzufuhr voraussetzen um zu funktionieren.

Aluminium-Luft Batterien
Aluminium-Luft Batterien verfügen, ähnlich wie Lithium Batterien, über eine hohe Energiedichte. Um eine Spannung von 1,2 Volt zu erreichen ist es nötig, dass das in der Batterie enthaltene Aluminium mit dem Sauerstoff aus der Luft reagiert. Ihre Reichweite in Elektrofahrzeugen ist etwa acht Mal so hoch ist wie die einer Lithium Batterie. Nachteilig wirkt sich aber ihre sehr hohe Selbstentladung aus, die den Einsatz dieser Batterieart teuer macht.

Knopfzellen und ihre Bezeichnungen

Knopfzellen bilden die kleinste Gruppe der Batterien. Flach, rund und mit geringem Gewicht werden Sie in Armbanduhren, Taschenrechnern oder Hörgeräten verwendet. Ihr Nachteil liegt in der vergleichsweise geringen Energieleistung. Ihre Ladungsmenge wird in Milliamperestunden angegeben. Die Zellspannung liegt zwischen 1,35 und 3,6 Volt. Je kleiner eine Knopfzelle ist, umso geringer ist die darin enthaltene Ladungsmenge. Dennoch können Knopfzellen in Armbanduhren oder Taschenrechnern mit LCD-Anzeige diese einige Jahre lang mit Strom versorgen. Bezeichnungen der Batterien, wie CR2032 oder V13GA, sind dabei weniger wichtig. Ausschlaggebend sind der Durchmesser und die Bauhöhe der Batterie.
Über den auf der Batterieverpackung aufgedruckten zweiten Buchstaben wird die Form der Batterie beschrieben. So steht "R" für eine runde, "P" für eine nicht runde und "LF" für eine flache Form der Batterie. Vorangestellte Buchstaben wie "L" oder "P" bezeichnen die Art der Batterie. "L" beispielsweise steht für eine Alkali-Mangan Batterie.


Fazit: Die Batterien, die am längsten halten, sind Lithium Batterien, was sich aber auch in deren Preis niederschlägt.


Batterie Größe Unterschiede

Batterien unterscheiden sich abgesehen von ihrer Leistungsfähigkeit auch in Größe und Gewicht. Einige lassen sich leicht von anderen unterscheiden. So sind Knopfzellen leicht, klein und rund, Mignon-Batterien wiederum länglich und schwerer. Neben den Größenunterschieden lassen sich Batterien durch ihre Kapazität, Leistung und Selbstentladung voneinander unterscheiden.

Die Batterie Reichweite oder Kapazität
Damit wird die in einer Batterie gespeicherte elektrische Ladung bezeichnet. Anders ausgedrückt wird mit der Batterie Reichweite die Menge an Energie beschrieben, die eine Batterie liefern kann.

Die Batterie Leistung
Mit der Batterie Leistung wird die Energie beschrieben, die eine Batterie in einer bestimmten Zeit abgeben kann. Diese Leistung wird in Watt angegeben.

Die Batterie Selbstentladung
Je nach Batterie-Bauart ist die Selbstentladung geringer oder höher. Die Selbstentladung bezeichnet den Energieverlust einer Batterie in einem bestimmten Zeitraum ohne genutzt worden zu sein.

Batterie Typen Namen

Beim Kauf eines Geräts liefert das beiliegende Handbuch Informationen darüber welche Batterien für den Betrieb zu verwenden sind. Um diese Batterien in der Größe unterscheiden zu können tragen Batterien Bezeichnungen wie AA für Mignon-Batterien oder AAA für Mikro-Batterien. Auch weitere Details dazu ob Einwegbatterien oder Akku-Batterien verwendet werden müssen, werden im Handbuch aufgeführt. Der Einsatz von Einwegbatterien in tragbaren Festnetztelefonen mit Basisstation beispielsweise kann zu erheblichen Beschädigungen bis zum Totalverlust ihres Telefons führen.
Nachfolgend einige Beispiele für die Verwendung der unterschiedlichen Batterie Typen in der Praxis:

  • Mono-Batterie (D): wird in Spielzeugen verwendet
  • Baby-Batterie (C): wird in Radios verwendet
  • Mignon-Batterie (AA): wird in Taschenrechnern und Fernbedienungen verwendet
  • Micro-Batterie (AAA): wird in Fernbedienungen verwendet
  • Mini-Batterie (AAAA): wird im Laserpointer verwendet
  • Lady-Batterie (N): wird in Ortungsgeräten verwendet
  • E-Block-Batterie: wird in Rauchmeldern verwendet
  • Knopfzelle: wird in Fernbedienungen für Garagentore, Uhren, TAN-Generatoren verwendet

Wie entsorgt man Lithium Batterien?

Lithium Batterien finden sich in medizinischen Geräten, Smartphones, Notebooks und anderen „Hochenergie“-Geräten. Ihre enorme Leistungsfähigkeit führt jedoch häufig zu Schwellbränden, weshalb sie richtig entsorgt werden müssen. Eine Entsorgungsmöglichkeit stellen Wertstoffhöfe dar, die für Batterien und Lithium Akkus eigene Sammelbehälter bereitstellen. Folgendes sollten Sie beachten:

  • durch äußere Erwärmung wie Sonneneinstrahlung kann es zur Explosion einer Lithium Batterie kommen
  • sollten Plus- und Minuspol der Batterie in Kontakt kommen kann ein Kurzschluss auftreten der zum Brand führt
  • gesundheitsgefährdende Stoffe können austreten, sollte s zu einer mechanischen Beschädigung der Batterie kommen


Bei der Verpackung und Lagerung alter Lithium Batterien sollten Sie folgendes beachten:

  • lose Kabel und Kabelenden müssen abgeklebt und die Pole isoliert werden. Ansonsten kann es zu einem Kurzschluss kommen.
  • während eines Transports muss ein Verrutschen der einzelnen Batterien vermieden werden. Der Transportbehälter muss brandschutzsicher sein.
  • für den Transport von Lithium Batterien über 500 Gramm gelten besondere gefahrgutrechtliche Vorschriften. Sie dürfen nur mit anderen Lithium Batterien gesammelt und befördert werden. Alkali-Mangan oder andere Batteriearten dürfen nicht beigemischt werden.


Für andere Batterie-Typen wie Alkali Mangan oder Zink Kohle gelten die gleichen Entsorgungsmöglichkeiten, wobei diese wie bereits beschrieben, getrennt von Akku- und Lithium Batterien gesammelt werden, um einer Brandgefahr vorzubeugen.

Sicherheitshinweise zu Batterien
Ausgelaufene Batterien sollten nie mit der nackten Hand angefasst werden. Bei Kontakt sofort die Hände waschen. Betroffene Kleidungsstücke gehören in die Waschmaschine.
Lithium Batterien nicht Wasser oder großer Hitze aussetzen. Unachtsam in Restmülltonen entsorgte Lithium Batterien haben im Hochsommer bereits mehrfach Container in Brand gesetzt. Die Pole vor Rückgabe an eine Sammelstelle am besten mit Klebestreifen abkleben.


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