Eigenschaften von AA-Batterien
Allgemeine Merkmale
Die AA-Batterie, bekannt als eine der verbreitetsten Arten von einzelnen zylindrischen Batterien, ist ein wesentlicher Bestandteil in tragbaren elektronischen Geräten. Verschiedene Chemikalien werden in ihrer Herstellung verwendet, wobei die genaue Klemmenspannung, Kapazität und praktische Entladeraten von der Zellchemie abhängen. Geräte, die für AA-Zellen konzipiert sind, verwenden üblicherweise 1,2 bis 1,5 V, es sei denn, der Hersteller gibt etwas anderes an.
Arten von AA-Batterien
- Primärbatterie
- Alkalibatterie
- Lithium-Metall-Batterie
- Zink-Kohle-Batterie
- Zink-Chlorid-Batterie
- Sekundärbatterie
- NiMH-Batterie
- NiCd-Batterie
Zellspannung
Die Spannung elektrischer Batterien entsteht durch den Potenzialunterschied der Materialien, die die positiven und negativen Elektroden in der elektrochemischen Reaktion bilden. Alkalibatterien haben eine offene Zellspannung von etwa 1,5 V, während für NiMH-Batterien (z.B. AAA und AA) eine gängige offene Kreislaufspannung 1,2 V beträgt.
Abschaltspannung
Die Abschaltspannung ist die minimal zulässige Spannung. Sie definiert im Allgemeinen den „leeren“ Zustand der Batterie. Bei der Kapazitätsprüfung von NiMH- oder NiCd-Batterien wird normalerweise eine Abschaltspannung von 1,0 V pro Zelle verwendet, während für Alkalizellen normalerweise 0,9 V als Abschaltspannung verwendet werden.
Kapazität
Die koulometrische Kapazität ist die gesamte verfügbare Amperestunden, wenn die Batterie mit einem bestimmten Entladestrom von 100 % SOC bis zur Abschaltspannung entladen wird. Eine typische alkalische oder NiMH-Batterie in der Standardgröße „AA“ hat etwa 2000 bis 3000 mAh (oder 2 bis 3 Ah).
C-Rate der Batterie
Die C-Rate wird verwendet, um auszudrücken, wie schnell eine Batterie relativ zu ihrer maximalen Kapazität entladen oder geladen wird. Sie wird in h-1 gemessen. Eine 1C-Rate bedeutet, dass der Entladestrom die gesamte Batterie in 1 Stunde entlädt. Um eine vernünftig gute Kapazitätsmessung zu erhalten, bewerten Hersteller alkalische und Blei-Säure-Batterien häufig bei einer sehr niedrigen 0,05C, d.h. einer 20-stündigen Entladung.
Selbstentladung
Batterien entladen sich allmählich selbst, auch wenn sie nicht angeschlossen sind und keinen Strom liefern. Dies ist auf nicht stromerzeugende „Seiten“-chemische Reaktionen zurückzuführen, die in der Zelle stattfinden, auch wenn keine Last anliegt. Einer der Hauptvorteile von Alkalibatterien ist, dass sie leicht zu lagern sind. Sie sind chemisch stabil und haben eine sehr geringe Selbstentladungsrate. Alkalibatterien verlieren typischerweise 2 bis 3 Prozent ihrer ursprünglichen Ladung pro Jahr bei Lagerung bei Raumtemperatur (20–30 °C). Die NiMH-Batterie hat ebenfalls eine hohe Selbstentladung und kann innerhalb der ersten 24 Stunden bis zu 20 % ihrer Ladung
