Das Format der Batterie, ob AA oder AAA, beeinflusst nicht ihre Spannung. Eine elektrische Batterie ist im Wesentlichen eine Quelle von Gleichstromenergie. Sie wandelt gespeicherte chemische Energie durch einen elektrochemischen Prozess in elektrische Energie um und liefert so eine Quelle der elektromotorischen Kraft, um Str\u00f6me in elektrischen und elektronischen Schaltkreisen zu erm\u00f6glichen.<\/p>\n
Die Rolle der Chemie und Zellzahl<\/h2>\n
Die Spannung elektrischer Batterien wird durch die potenzielle Differenz der Materialien, die die positiven und negativen Elektroden in der elektrochemischen Reaktion bilden, erzeugt. Da die meisten resultierenden Spannungen um 2V liegen, werden Zellen in Serie geschaltet, um praktischere elektrische Potenziale zu erhalten (z.B. sechs 2V Blei-S\u00e4ure-Zellen in Serie f\u00fcr eine typische 12V Batterie).<\/p>\n
1.2V NiMH Batterie<\/h2>\n
Die Nickel-Metallhydrid-Batterie, NiMH, ist eine wiederaufladbare Batterie mit einer positiven Elektrode aus Nickelhydroxid und einer negativen Elektrode aus einem Metallhydrid (einer wasserstoffabsorbierenden Legierung). Die NiMH-Batterie wurde 1989 kommerziell eingef\u00fchrt und wurde haupts\u00e4chlich als Energiequelle in tragbaren Personalcomputern verwendet. Seitdem hat sich das NiMH-Batteriesystem insbesondere in Elektro-Hybridfahrzeugen durchgesetzt und macht 10% des Gesamtmarktes f\u00fcr wiederaufladbare Batterien aus.<\/p>\n
Im Vergleich zur NiCd-Batterie bietet die NiMH eine um 40 Prozent h\u00f6here spezifische Energie, was in etwa einer doppelt so hohen Kapazit\u00e4t entspricht. NiMH-Batterien sind auch weniger anf\u00e4llig f\u00fcr Spannungsdepression, aber der Hauptvorteil ist das Fehlen von toxischem Cadmium. Der Memory-Effekt von NiMH-Batterien ist viel geringer als bei Nickel-Cadmium-Batterien. Die Gesamtreaktion w\u00e4hrend der Entladung ist: NiO(OH) + MH \u2192 Ni(OH)2<\/sub> + M.<\/p>\n Die Nickel-Cadmium-Batterie (Ni-Cd-Batterie) ist eine Art Sekund\u00e4rbatterie, die Nickeloxidhydroxid Ni(O)(OH) als Kathode und metallisches Cadmium als Anode verwendet. Die Batterie hat eine geringe interne Impedanz, was in hohen Leistungsf\u00e4higkeiten, aber geringerer Energiespeicherkapazit\u00e4t im Vergleich zu anderen Batteriesystemen resultiert. Sie hat eine lange Lebensdauer und die F\u00e4higkeit zur schnellen Aufladung, kann aber unter Spannungsdepression oder Memory-Effekt leiden.<\/p>\n Der gr\u00f6\u00dfte Nachteil ist der Inhalt von Cadmium. Leider ist Cadmium extrem toxisch; daher wird die Ni-Cd nicht als Alternative f\u00fcr ein modernes Batteriesystem angesehen. Die Gesamtreaktion w\u00e4hrend der Entladung ist: 2NiOOH + Cd + 2H2<\/sub>O \u2192 2Ni(OH)2<\/sub> + Cd(OH)2<\/sub>.<\/p>\n Die Spannung, die von jeder Lithium-Ionen-Zelle erzeugt wird, betr\u00e4gt etwa 3,6 Volt. Dies bietet viele Vorteile. Da sie h\u00f6her ist als die von Standard-Nickel-Cadmium-, Nickel-Metallhydrid- und sogar Standard-Alkalizellen (ca. 1,5 Volt) und Blei-S\u00e4ure (ca. 2 Volt pro Zelle), ist die Spannung jeder Lithium-Ionen-Zelle h\u00f6her, was in vielen Batterieanwendungen weniger Zellen erfordert.<\/p>\n Prim\u00e4rzellen (Einweg- oder Alkalibatterien) verwenden Zellen, die bei frischem Zustand eine Leerlaufspannung von 1,5V haben. Sekund\u00e4rzellen (wiederaufladbare Batterien) aus NiMh oder NiCd haben eine Leerlaufspannung von 1,2V. In der Praxis k\u00f6nnen Alkali- und wiederaufladbare Batterien austauschbar verwendet werden. Sie haben nur unterschiedliche Spannungseigenschaften, die durch ihre unterschiedliche Chemie gegeben sind.<\/p>\n Zusammenfassend gibt es zahlreiche Arten von elektrischen Batterien, die aus einer oder mehreren elektrochemischen Zellen bestehen. Die folgende Liste fasst bemerkenswerte Batterietypen zusammen, unterteilt nach Gr\u00f6\u00dfe und Format, prim\u00e4ren (nicht wiederaufladbaren) und sekund\u00e4ren (wiederaufladbaren) Zelltypen, Anwendungen und verschiedenen Batteriespannungen.<\/p>\n1.2V Nickel-Cadmium Batterie<\/h2>\n
Zellspannung<\/h2>\n
Warum sind Alkalibatterien 1,5V und wiederaufladbare 1,2V?<\/h2>\n
Andere Batterietypen<\/h2>\n
![\"1.2V](\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/1.2V-battery-characteristics.png\")
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