Batterien gibt es in verschiedenen Formen und Größen. Von den sehr beliebten Lithiumbatterien über die umweltfreundlichen Alkali-Modelle bis hin zu Kohlenstoff-Zink-, Silberoxid- und Zink-Luft-Modellen. Doch unabhängig von Spannung, Energiedichte oder Größe werden alle Batterien je nach Batteriechemie entweder als Primär- oder Sekundärbatterien kategorisiert.
Als Verkäufer ist es wichtig, den Unterschied zwischen der Chemie von Primär- und Sekundärbatterien zu kennen. Dieses Wissen verschafft Ihnen einen Marktvorteil, insbesondere wenn Sie batteriebetriebene Elektronikprodukte verkaufen. Lesen Sie also weiter, um eine Aufschlüsselung der wichtigsten Unterschiede zu erhalten, damit Sie sicher sein können, dass Sie die Lösungen auf Lager haben, die Ihre Käufer benötigen!
Inhaltsverzeichnis
Die Mechanik einer Batterie
Was ist eine Primärbatterie?
Gängige Beispiele für Primärbatterien
Was ist eine Sekundärbatterie?
Gängige Beispiele für Sekundärbatterien
Unterschiede zwischen Primär- und Sekundärbatterien
Einige grundlegende Anwendungen von Primär- und Sekundärbatterien
Zusammenfassung
Die Mechanik einer Batterie
Vor allem ist es wichtig zu verstehen, wie eine Batterie funktioniert. Eine Batterie kann als Miniatur-Chemiefabrik betrachtet werden, die ihre chemische Energie in elektrische Energie umwandelt.
Die Batterie besteht aus zwei unterschiedlichen Teilen: einer Kathode und einer Anode. Die Kathode bezeichnet das positive Ende der Batterie, während die Anode das negative Ende darstellt.
Wenn nun eine Batterie in ein Gerät wie eine Taschenlampe oder ein Telefon eingelegt wird, wird die darin enthaltene chemische Reaktion ausgelöst. Dies führt zum Fluss von Elektronen, dem elektrischen Strom, den wir zum Betreiben unserer Geräte verwenden.
An der Kathode versuchen bestimmte Chemikalien, ihre Elektronen abzugeben, während an der Anode bestimmte Chemikalien diese aufnehmen möchten. Wenn die beiden Enden der Batterie mit einem Kabel verbunden sind, wandern die Elektronen von der Anode zur Kathode und erzeugen dabei einen elektrischen Strom.
Die Chemikalien in der Batterie können nur für eine begrenzte Zeit Strom erzeugen, da sie bei der Reaktion, die Strom erzeugt, verbraucht werden. Irgendwann wird der Akku leer sein.
Aus diesem Grund wiederaufladbare Batterien sind für Geräte wie Telefone und Laptops erforderlich. Wenn diese Batterien angeschlossen werden, durchlaufen sie eine umgekehrte chemische Reaktion, die die chemische Energie der Batterie wiederherstellt und die Elektronen effektiv an ihre ursprüngliche Position zurückbringt, um beim nächsten Mal, wenn Sie sie benötigen, wieder Strom zu erzeugen.
Was ist eine Primärbatterie?
Vereinfacht gesagt handelt es sich bei Primärbatterien um Einwegbatterien. Diese Batterien sind aufgrund ihrer Chemie nicht wiederaufladbar. In einem primäre Batterie (auch Primärzelle genannt) ist die Wirkung der Chemikalien, die den Strom erzeugen, nicht umkehrbar. Dies bedeutet, dass die Batterie unbrauchbar wird, wenn die aktive elektrochemische Substanz sowohl der Kathode als auch der Anode erschöpft ist.
Gängige Beispiele für Primärbatterien
- Zink-Kohle-Batterien: Diese Batterien wurden erstmals in den 1870er Jahren entwickelt und waren im 1900. Jahrhundert schnell im Handel erhältlich. Hier ist ein Überblick über die Chemie der Zink-Kohle-Batterie: Sie verfügt über einen Ammoniumchlorid-Elektrolyten, der von Mangan-IV-Oxid- und Zink-Elektroden geleitet wird.
Bei den leistungsstärkeren Zink-Kohle-Batterien wird der Kathode immer Kohlenstoff (in Form von Graphit) zugesetzt, um sie leitfähiger zu machen. Diese Batterien sind günstig, eignen sich aber hervorragend für Anwendungen, die einen geringen Stromverbrauch erfordern.
- Alkali-Batterien: Alkalibatterien, auch Zink-Mangan-IV-Oxid-Alkalibatterien genannt, sind verbesserte Kohlenstoffbatterien. Der einzige Unterschied zwischen der Chemie von Alkalibatterien und der Chemie von Zink-Kohlenstoff-Batterien besteht in den jeweiligen Elektrolyten.
Anstelle von Ammoniumchlorid verwenden Alkalibatterien Kaliumhydroxid als Elektrolyt. Da Ammoniumchlorid die Zinkelektrode leicht rosten lässt, während Kaliumhydroxid-Elektrolytbatterien dies nicht tun, sind Alkalibatterien länger haltbar.
- Primärbatterien auf Lithiumbasis: Heutzutage sind Lithiumbatterien üblicherweise Sekundärbatterien. Für Geräte und Geräte, die Primärbatterien mit hoher Energiedichte benötigen (z. B Herzschrittmacher) kommen auch Lithium-basierte Primärbatterien zum Einsatz.
Diese Batterien können über einen längeren Zeitraum hinweg enorme Spannungen erzeugen. Die Chemie der Lithiumbatterie wird kurz unter Sekundärbatterien erläutert.
Was ist eine Sekundärbatterie?
Stellen Sie sich vor, Sie hätten ein Telefon, das Sie nie wieder aufladen könnten, wenn der Akku leer ist. Klingt frustrierend, oder? Nun, zum Glück haben wir Sekundärbatterien, um den Tag zu retten! Eine Sekundärbatterie, auch wiederaufladbare Batterie genannt, ist ein Batterietyp, der mehrmals geladen und entladen werden kann.
Das Schöne an Sekundärbatterien ist ihre Fähigkeit, Energie immer wieder zu speichern und wieder abzugeben. Damit sind sie eine kostengünstige und umweltfreundliche Alternative zu Primärbatterien. Anstatt ständig neue Batterien zu kaufen und diese auf Mülldeponien zu entsorgen, können wir unsere Sekundärbatterien einfach aufladen und sie immer wieder verwenden.
Gängige Beispiele für Sekundärbatterien
- Lithium-Ionen-Batterien: Dies sind wahrscheinlich die am häufigsten verwendeten Akkus für Laptops, Mobiltelefone und eine Vielzahl anderer mobiler Technologien. Lithium-Ionen-Batterien sind schnellladefähige Batterien mit hoher Energiespeicherkapazität und geringem Gewicht. Was gibt es also nicht zu lieben?
- Nickel-Cadmium-Batterien: Diese Batterien sind sehr langlebig und haben die Fähigkeit, länger Strom zu sparen. Bei unsachgemäßer Verwendung können sie jedoch Hochspannung verursachen. Die Chemie von Nickel-Cadmium-Batterien ist so, dass aktive Verbindungen zwischen Nickel- und Cadmium-Elektroden übertragen werden.
- Blei-Säure-Gel-Batterien: Blei-Säure-Gel-Batterien gelten als eine der ältesten Batterien und werden häufig in Wohnmobilen, Rollstühlen und so weiter eingesetzt. Diese Batterien sind eine zuverlässige Energiequelle, verursachen jedoch nachweislich Fehlfunktionen in Geräten, wenn sie falsch geladen werden. In der Chemie von Blei-Säure-Batterien ist der Elektrolyt ein Gel aus rauchender Säure und Schwefelsäure. Daher der Name.
Unterschiede zwischen Primär- und Sekundärbatterien
| Primärbatterien | Sekundärbatterien |
| Kürzere Haltbarkeit | Längere Haltbarkeit |
| Einwegartikel und einmal verwendet | Wiederaufladbar und mehrfach verwendbar |
| Typischerweise leicht und tragbar | Oft schwer und sperrig |
| Günstig, aber mit fortlaufenden Ersatzkosten | Hohe Anschaffungskosten, aber auf lange Sicht kostengünstig |
| Wird für leichte Anwendungen verwendet | Gebaut für schwere Anwendungen |
| Hoher Innenwiderstand | Niedriger Innenwiderstand |
| Trockenbatterie | Nasse Zelle |
| Einfach zu bedienen: | Schwer zu bedienen |
Einige grundlegende Anwendungen von Primär- und Sekundärbatterien
- Primärbatterien: Sie werden häufig in Anwendungen mit mittlerem bis geringem Stromverbrauch eingesetzt, die gelegentlich Strom verbrauchen. Einige dieser Anwendungen umfassen Kameras, Roboterspielzeug, Uhren, Lichter und Radios.
- Sekundärbatterien: Sie sind im industriellen Bereich beliebter und werden daher oft auch als Industriebatterien bezeichnet. Sekundärbatterien findet man häufig in Industriefahrzeugen, militärischer Ausrüstung, Automobilen, Elektrofahrrädern und Golfwagen.
Zusammenfassung
Es ist wichtig, sich über die von Ihnen verkauften Produkte auf dem Laufenden zu halten, um sicherzustellen, dass Sie Ihren Markt und Ihre Zielgruppe besser verstehen. In diesem Beitrag wurden die wichtigsten Unterschiede zwischen der Chemie von Primär- und Sekundärbatterien hervorgehoben. Sie können diesen Beitrag auch auf lesen wie man Autobatterien überprüft und testet.
