Ein Leitfaden zu verschiedenen Batterietypen und deren Funktionsweise. Erfahren Sie mehr über die Technologie hinter Akkus und Batterien im Alltag.
Welche verschiedenen Batterietypen gibt es und wie funktionieren sie?
In der Welt der Batterien gibt es viele verschiedene Typen, die jeweils für spezifische Anwendungen geeignet sind. Im Folgenden werden einige der gängigsten Batterietypen und deren Funktionsweise erläutert.
Primärbatterien
Primärbatterien sind Einwegbatterien, die nach der Entladung nicht wieder aufgeladen werden können. Sie sind weit verbreitet in Geräten mit niedrigem Energieverbrauch wie Fernbedienungen und Taschenlampen.
Zink-Kohle-Batterien: Diese bestehen aus einem Zinkgehäuse, das als Anode fungiert, und einem Kohle-Graphit-Stab in der Mitte, der als Kathode dient. Der Elektrolyt ist eine Paste aus Ammoniumchlorid (NH4Cl) und Zinkchlorid (ZnCl2).
Alkaline-Batterien: Ähnlich wie Zink-Kohle-Batterien, verwenden Alkaline-Batterien jedoch ein alkalisches Elektrolyt (Kaliumhydroxid, KOH). Sie haben eine höhere Energiedichte und eine längere Haltbarkeit.
Sekundärbatterien
Sekundärbatterien, auch als wiederaufladbare Batterien bekannt, können mehrfach entladen und wieder aufgeladen werden. Sie sind essenziell für Anwendungen, die eine konstante Energieversorgung benötigen, wie Smartphones und Laptops.
Bleisäure-Batterien: Diese bestehen aus Bleidioxid (PbO2) als Kathode, Schwammblei (Pb) als Anode und Schwefelsäure (H2SO4) als Elektrolyt. Sie sind robust und kostengünstig, werden jedoch hauptsächlich in Fahrzeugen verwendet.
Nickel-Cadmium-Batterien (NiCd): Diese verwenden Nickeloxidhydroxid (NiOOH) als Kathode, Cadmium (Cd) als Anode und Kalilauge (KOH) als Elektrolyt. Sie sind langlebig und zuverlässig, aber haben das Problem des „Memory-Effekts“.
Lithium-Ionen-Batterien: Diese verwenden Lithiummetalloxide (wie LiCoO2) als Kathode und graphitisches Kohlenstoff als Anode. Der Elektrolyt ist eine Lithiumsalzlösung. Sie bieten eine hohe Energiedichte und eine lange Lebensdauer, sind aber teurer.
Neue und zukünftige Batterietechnologien
Die Forschung auf dem Gebiet der Batterietechnologie schreitet ständig voran, um die Leistung, Sicherheit und Umweltfreundlichkeit zu verbessern.
Festkörperbatterien: Diese Batterien verwenden feste Elektrolyte anstelle der flüssigen oder gelartigen Elektrolyte traditioneller Batterien. Sie versprechen höhere Energiedichten und verbesserte Sicherheit.
Flussbatterien: Flussbatterien speichern Energie in zwei separaten Flüssigkeitstanks und bieten eine skalierbare Lösung für die Energiespeicherung im großen Maßstab, wie bei der Netzspeicherung erneuerbarer Energien.
Silizium-Anoden-Batterien: Durch die Verwendung von Silizium anstelle von Graphit in der Anode können diese Batterien eine bedeutend höhere Energiedichte erreichen, obwohl sie noch Entwicklungsarbeiten zur Stabilisierung benötigen.
Insgesamt gibt es eine Vielzahl von Batterietypen, die jeweils für unterschiedliche Bedürfnisse und Anwendungen geeignet sind. Die kontinuierliche Forschung und Entwicklung in diesem Bereich verspricht noch leistungsfähigere und umweltfreundlichere Batterielösungen in der Zukunft.
