Klassifizierung, Arten und Größen von Batterien

2024 Autor: Priscilla Miln | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-17 20:19

Heute sind Batterien die häufigste Energiequelle für Elektronik und Kleingeräte. Die Notwendigkeit, sie zu ersetzen, tritt häufig auf. Um beim Kauf einer neuen galvanischen Zelle die beste Wahl zu treffen, sollten Sie nicht nur auf die Größe der Batterien und den Namen des Herstellers achten. Dieser Artikel beantwortet die folgenden Fragen: In welcher Form kommen diese Stromquellen vor? Welche Arten von Batterien gibt es nach Größe? Wie sind galvanische Zellen gekennzeichnet und worauf sollte man beim Kauf achten, damit die Stromversorgung lange hält?

Batterietypen

Batterien werden nach den Materialien klassifiziert, aus denen ihre aktiven Komponenten bestehen: Anode, Kathode und Elektrolyt.

Es gibt fünf Arten moderner Stromquellen:

• Salz,
• alkalisch,
• Quecksilber,
• silber,
• Lithium.

Batterietypen nach Größe werden unten aufgelistet. Lassen Sie uns nun einen genaueren Blick auf jeden von ihnen werfenbestimmte Klassen galvanischer Zellen.

Salzbatterien

Salzbatterien wurden in der zweiten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts hergestellt. Sie ersetzten die zuvor bestehenden Mangan-Zink-Stromquellen. Die Abmessungen der Batterien haben sich nicht geändert, aber die Herstellungstechnologie dieser galvanischen Zellen ist eine andere geworden. Salzstromversorgungen verwenden als Elektrolyt eine Ammoniumchloridlösung. Es enthält Elektroden aus Zink und Manganoxid. Die Verbindung zwischen den einzelnen Elektrolyten erfolgt über eine Salzbrücke.

Der Hauptvorteil solcher Batterien ist ihr niedriger Preis. Diese galvanischen Batterien sind die billigsten von allen.

Nachteile von Salzbatterien:

• während der Entladezeit fällt die Spannung stark ab;
• die H altbarkeit ist kurz und beträgt nur 2 Jahre;
• bis zum Ende der garantierten H altbarkeit reduziert sich die Kapazität um 30-40 Prozent;
• bei niedriger Temperatur wird die Kapazität auf nahezu Null reduziert.

Alkaline-Batterien

Diese Batterien wurden 1964 erfunden. Ein anderer Name für diese Nahrungsquellen ist alkalisch (vom englischen Wort alkalisch, was in der Übersetzung „alkalisch“bedeutet).

Die Elektroden dieser Batterie bestehen aus Zink und Mangandioxid. Alkalikaliumhydroxid wirkt als Elektrolyt.

Heute sind diese Batterien am gebräuchlichsten, weil sie für die meisten perfekt sindelektronische Geräte.

Vorteile von Alkaline-Netzteilen:

• haben im Vergleich zu Salz eine höhere Kapazität und dadurch eine längere Lebensdauer;
• kann bei niedriger Umgebungstemperatur arbeiten;
• haben eine verbesserte Dichtheit, d.h. die Wahrscheinlichkeit von Leckagen ist verringert;
• haben eine längere H altbarkeit von 5 Jahren;
• haben im Vergleich zu Salzbatterien eine geringere Selbstentladungsrate.

Nachteile basischer Nahrungsquellen:

• Entladezeit ist durch eine allmähliche Abnahme der Ausgangsspannung gekennzeichnet;
• Alkalibatterien haben die gleiche Größe wie Salzbatterien, aber die Kosten und das Gewicht von Alkalibatterien sind höher.

Quecksilberbatterien

In einer solchen Batterie besteht die Anode aus Zink, die Kathode aus Quecksilberoxid. Die Elektroden sind durch einen Separator und ein mit 40 %iger Kalilauge imprägniertes Diaphragma getrennt. Als Elektrolyt wird hier Alkali verwendet. Dank dieser Zusammensetzung kann diese Stromquelle als Batterie arbeiten. Aber im zyklischen Betrieb degradiert die galvanische Zelle, ihre Kapazität nimmt ab.

Vorteile von Quecksilberbatterien:

• stabile Spannung;
• hohe Kapazität und Energiedichte;
• geeignet für hohe und niedrige Umgebungstemperaturen;
• lange H altbarkeit von 10 Jahren.

Nachteile von QuecksilberNetzteile:

• hoher Preis;
• Möglichkeit einer gefährlichen Exposition gegenüber Quecksilberdampf im Falle einer Druckentlastung;
• Sammel- und Entsorgungsprozess müssen verbessert werden.

Silberbatterien

In einer Silberbatterie wird Zink für die Anode und Silberoxid für die Kathode verwendet. Der Elektrolyt ist Natrium- oder Kaliumhydroxid.

Diese Kategorie umfasst Uhrenbatterien, deren Abmessungen unten angegeben werden. Die Vorteile von Silberstromquellen sind wie folgt:

• Spannungsstabilität;
• Vorhandensein von hoher Kapazität und Energiedichte;
• Unempfindlichkeit gegenüber Umgebungstemperatur;
• lange Lebensdauer und Lagerung.

Der Nachteil dieser Batterien ist ihr hoher Preis.

Lithiumbatterien

In einer solchen Batterie besteht die Kathode aus Lithium. Er ist durch einen Separator und ein Diaphragma, das mit einem organischen Elektrolyten getränkt ist, von der Anode getrennt.

Vorteile von Lithiumbatterien:

• Konstantspannung;
• hohe Kapazität und Energiedichte;
• Unabhängigkeit der Energieintensität vom Laststrom;
• kleine Masse;
• lange H altbarkeit von bis zu 12 Jahren;
• Immunität gegen extreme Temperaturen.

Die Nachteile von Lithiumbatterien können nur auf ihre hohen Kosten zurückgeführt werden.

Wie oben erwähnt, haben Nahrungsquellen eine unterschiedliche chemische Zusammensetzung. Auch die Formen und Größen von Batterien unterscheiden sich deutlich voneinander. Galvanische Zellen haben unterschiedliche Höhen, Durchmesser und Spannungen. Berücksichtigen Sie die Klassifizierung von Batterien gemäß diesen Parametern.

Klassifizierung von Batterien nach Größe

Stromquellen lassen sich je nach Spannung, Höhe, Durchmesser und Form auf eine bestimmte Weise systematisieren. Eines der beliebtesten Klassifikationssysteme ist das amerikanische. Es ist in der Abbildung unten dargestellt. Diese Standardisierung ist praktisch und wird in vielen Ländern verwendet.

Nach dem amerikanischen System werden Netzteile wie folgt klassifiziert:

Name	Höhe, mm	Durchmesser, mm	Spannung, V
D	61, 5	34, 2	1, 5
C	50, 0	26, 2	1, 5
AA	50, 5	14, 5	1, 5
AAA	44, 5	10, 5	1, 5
PP3	48, 5	26, 5	9, 0

Neben der in der Tabelle angegebenen Klasse haben Stromquellen auch einen gebräuchlichen Namen, der in verwendet wirdPersonen. Zum Beispiel ist die Größe einer AA-Batterie vergleichbar mit der Größe eines menschlichen Fingers, daher ist der „volkstümliche“Name für diese galvanische Zelle eine „Finger“-Batterie oder „zwei A“. Aber die Stromversorgung C wird allgemein als "Zoll" bezeichnet. Die galvanische Zelle D wird als "Fass" bezeichnet. Und die AAA-Batterie, deren Abmessungen den Parametern des kleinsten Fingers einer Person ähneln, wird nicht umsonst als „kleiner Finger“oder „drei A“bezeichnet. Das Netzteil PP3 hieß "Krone".

Außerdem werden in der Elektronik häufig Miniatur-Rundbatterien verwendet, deren Größen und Namen unterschiedlich sind. Weitere Informationen über Silberpillen und die Klassifizierung solcher Energiequellen finden Sie weiter unten.

Batterien "Tablets": Größen und Namen

Ein anderer Name für eine runde Miniaturbatterie ist eine Trockenzelle. Solche Netzteile bestehen aus einer Anode aus Silberoxid, einer Zinkkathode und einem Elektrolyten. Letzteres ist eine Mischung aus Salzen, die eine pastöse Konsistenz hat.

Verschiedene Hersteller vergeben für solche Netzteile oft Bezeichnungen, die von den Standard-Netzteilen abweichen. Nachfolgend finden Sie eine Klassifizierungstabelle, die alternative Namen und Größen für Uhrenbatterien auflistet.

Es sind diese kleinen silbernen "Pillen", die die Mechanismen moderner Armbanduhren zum Laufen bringen. Wenn es an der Zeit ist, die Batterie auszutauschen, stellt sich Ihnen möglicherweise die Frage, welche Art von Stromquelle in dieser Situation geeignet ist? Wenn die Uhr beispielsweise das Element 399 verwendet hat, können Sie dies tunSetzen Sie stattdessen eine Miniaturbatterie ein, die je nach Hersteller die Namen V399, D399, LR57, LR57SW, LR927, LR927SW oder L927E tragen kann. Unter diesen Bezeichnungen soll ein „Tablet“produziert werden, dessen Höhe 2,6 Millimeter und der Durchmesser 9,5 Millimeter beträgt.

Die Batteriegröße ist nicht der einzige Parameter, der beim Kauf von Netzteilen zu berücksichtigen ist. Um zu lernen, die Informationen zu entziffern, die sich auf den galvanischen Zellen befinden, müssen Sie sich mit den Grundprinzipien ihrer Beschriftung vertraut machen.

Batteriemarkierungen

Die International Electrotechnical Commission (IEC) hat ein spezielles Notationssystem geschaffen, nach dem alle Batterien gekennzeichnet werden sollten. Informationen über Energieintensität, Zusammensetzung, Größe, Klasse und Spannungswert sollten auf dem Gehäuse der Stromquelle angegeben werden. Sehen wir uns am Beispiel der unten abgebildeten Batterie alle Markierungselemente genauer an.

Die Angaben zum Netzteil bedeuten Folgendes:

• die elektrische Ladung der galvanischen Zelle beträgt 15 Ah;
• Energiequellenklasse - AA, das heißt, es ist eine "Finger"-Batterie;
• Spannung beträgt 1,5 Volt.

Was bedeutet die Aufschrift "LR6"? Dabei handelt es sich um die Kennzeichnung, die Aufschluss über die chemische Zusammensetzung und Klasse der Stromquelle gibt. Die Batterietypen haben folgende Buchstabenbezeichnungen:

• Salz – R;
• alkalisch – LR;
• silber –SR;
• Lithium – CR.

Batterieklassen sind durch folgende Nummern gekennzeichnet:

• D – 20;
• C–14;
• AA-6;
• AAA-03;
• PP3 – 6/22.

Jetzt kannst du die Markierung LR6 im obigen Bild entziffern. Die Buchstaben hier zeigen an, dass es sich um eine alkalische galvanische Zelle handelt, und die Zahl gibt die Größe der "Finger" -Batterie an, dh sie zeigt an, dass die Stromquelle zur Klasse AA gehört.

Anwendungsbereich und Merkmale der Batteriewahl

Zunächst ist anzumerken, dass alle galvanischen Zellen die Anforderungen der Vereinheitlichung erfüllen, dh der Verbraucher kann die Stromquelle eines Herstellers problemlos durch eine ähnliche Batterie eines anderen ersetzen. Es gibt nur eine Einschränkung: Sie sollten keine Stromquellen verschiedener Hersteller oder darüber hinaus verschiedener Typen in einem Gerät verwenden. Dadurch wird die Batterielebensdauer erheblich verkürzt.

Bei der Auswahl von Netzteilen ist auf die Verpackung zu achten. Oft gibt der Hersteller darauf Geräte an, in denen die Verwendung dieser speziellen Batterien empfohlen wird. Wenn diese Informationen nicht bereitgestellt werden, helfen Ihnen die folgenden Tipps, die richtige Wahl zu treffen.

Salzbatterien haben eine geringe Kapazität von 0,6-0,8 Ah und werden in Geräten mit geringem Stromverbrauch eingesetzt. Dies können Fernbedienungen, elektronische Thermometer, Tester, Boden- oder Küchenwaagen sein. Salzzellen können auch als Uhrenbatterien verwendet werden. Die Abmessungen solcher Stromquellen sind ähnlich wie die entsprechendenParameter von alkalisch, aber ihre Anwendungsbereiche sind sehr unterschiedlich. Denn wenn Sie Salzbatterien in Geräten mit Elektromotor, Taschenlampen oder Kameras verwenden, kann deren Lebensdauer nur 20-30 Minuten betragen. Solche galvanischen Zellen sind nicht für hohe Belastungen ausgelegt.

Alkalibatterien haben eine ziemlich große Kapazität von 1,5-3,2 Ah. Dadurch können sie erfolgreich in Geräten mit erhöhtem Stromverbrauch eingesetzt werden. Zu diesen Geräten gehören Digitalkameras mit Blitz, Taschenlampen, Kinderspielzeug, Bürotelefone, Computermäuse usw. Batterien, die speziell für Kameras entwickelt wurden, geben Energie schneller ab. Dies wirkt sich positiv auf die Geschwindigkeit der Kameras aus. Wenn Sie in Geräten mit geringem Stromverbrauch eine alkalische Stromquelle verwenden, zeigen die Batterien hervorragende Ergebnisse, ihre Lebensdauer beträgt mehrere Jahre.

Vor 20 bis 30 Jahren waren Quecksilberbatterien weit verbreitet in Geräten wie elektronischen Uhren, Herzschrittmachern, Hörgeräten und Militärgeräten. Bisher ist die Nutzung dieser Stromquellen begrenzt. In vielen Ländern ist es verboten, solche elektrochemischen Zellen herzustellen und zu betreiben, da Quecksilber ein giftiger Stoff ist. Bei Verwendung dieser Stromquellen ist deren getrennte Sammlung und Entsorgung gemäß den Sicherheitsanforderungen zu organisieren.

Silberbatterien sind nicht weit verbreitetaufgrund der hohen Metallkosten. Miniaturnetzteile dieser Art werden jedoch häufig in Uhren, Laptop- und Computer-Motherboards, Hörgeräten, Musikkarten, Schlüsselanhängern und anderen Geräten verwendet, bei denen größere Batterien nicht verwendet werden können.

Lithiumbatterien haben eine längere Lebensdauer als selbst die besten Alkalibatterien. Daher werden solche Netzteile in Geräten mit hohem Stromverbrauch verwendet. Es kann Computer- und Fotoausrüstung, medizinische Ausrüstung sein.

Schlussfolgerung

Eine Batterie ist ein Produkt, das trotz seiner geringen Größe gefährlich sein kann. Sie können die Stromquelle nicht zerlegen, ins Feuer werfen und natürlich versuchen, sie aufzuladen. Im Netz findet man Tipps, wie man dem Akku ein zweites Leben schenkt. Versuche solche Experimente nicht, da es gefährlich sein kann.

Beim Kauf neuer Akkus sollten Sie nicht nur auf Hersteller und passende Größen achten, sondern auch auf die chemische Zusammensetzung von Stromquellen. Dazu müssen Sie das Etikett lesen können. Richtig ausgewählte Batterien werden Ihnen lange und mit hoher Qualität dienen.