Batterien

Batterien sind nicht wiederaufladbare Energiespeicher, die auf elektrochemischer Umwandlung basieren.
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Bei diesem Prozess befinden sich zwei Elektroden, die Anode und die Kathode, mit unterschiedlicher Zusammensetzung in einem Elektrolyt. Ein solches Element bei dem zwei verschiedene Materialien in ein Elektrolyt getaucht werden und in einer elektrochemischen Umsetzung Spannung erzeugt wird, heißt galvanisches Element.

In Batterien , an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt finden elektrochemische Reaktionen statt, die als Spannungswert zwischen den Elektroden gemessen werden können. Der Spannungswert ist abhängig vom Elektrodenmaterial, das aus Zink, Kohle oder Mangan sein kann. Die negative Elektrode besteht aus Zink und ist als Becher ausgeführt, in den das Elektrolyt und die positive Elektrode eingebracht sind. Batterien -Zellen haben meistens eine Spannung von 1,5 V. Die positive Elektrode, die Kohle-Elektrode, enthält neben Braunstein oft elektrolytisch erzeugtes Mangan-Oxyd. Zur Leistungssteigerung werden die Zinkelektroden mit einigen Prozent Quecksilber (Hg) versetzt. Da sich der Zinkbecher bei der Entladung teilweise auflöst, ist er von einem Stahlmantel umgeben.

Die verschiedenen Bauform-Bezeichnungen für Batterien sind Zink-Kohle-Batterien, Alkali-Mangan-Batterien, Zink-Quecksilberoxid-Batterien und Lithium-Batterien.
Wichtige Parameter von Batterien sind die Nennspannung oder Leerlaufspannung, die Batteriekapazität, angegeben in Ampere-Stunden, der Innenwiderstand, die Nennbelastung und die Energiedichte als Verhältnis von Kapazität zu Gewicht. Von der Bauform her unterscheidet man zwischen den Rundbatterien, die alle 1,5 V haben, den Flachbatterien (4R61), die aus drei Rundbatterien bestehen und 4,5 V haben, den 9-V-Blockbatterien (6R62) und den Knopfzellen. Die Umweltverträglichkeit von Batterien ist in der Batterieverordnung (BattV) beschrieben in dem die Grenzwerte für Schadstoffe und die Entsorgung geregelt sind.