Mit den richtigen Akkus & Batterien für leistungsstarke Geräte sorgen

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Mit den richtigen Akkus & Batterien für leistungsstarke Geräte sorgen – Tipps zum Onlinekauf

Batterien und Akkus sind mobile Energiequellen für Elektrogeräte. Sie werden verwendet, wenn die Geräte transportabel sein sollen und auch ohne Stromversorgung über die Steckdose funktionieren müssen. Bei handelsüblichen Batterien handelt es sich um zusammengeschaltete elektrische Zellen. Durch die Entladung der Zellen wird chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Die Lebensdauer der Batterie variiert dabei je nach ihrer Ladung, der Lagerung und der Materialien.

Der Unterschied zwischen Akku und Batterie

Viele kennen den Unterschied zwischen dem Akku, der ausgeschrieben Akkumulator heißt, und der Batterie nicht. Dabei ist die Unterscheidung ganz simpel: Sobald die Energieträger wieder aufgeladen werden können, spricht man von Akkus. Falls sie nach der Entladung nicht mehr verwendet werden können und entsorgt werden müssen, werden sie als Batterien bezeichnet. Ein Akku ist strenggenommen eine Unterart der Batterie und der Begriff Batterie kann beide Typen bezeichnen. Autobatterien sind beispielsweise Akkus, die bei der Fahrt immer wieder geladen werden. Grundsätzlich können Verbraucher sowohl mit Batterien als auch mit wieder aufladbaren Akkus versorgt werden. Bei Geräten, die nicht sehr oft betrieben werden oder bei denen die Ladung lange ausreicht, werden zumeist Batterien verwendet. Beispielsweise werden Taschenlampen meistens mit Batterien betrieben, da die Lampe üblicherweise nur immer wieder kurz verwendet wird. Uhren zum Beispiel benötigen fast keine Energie und so reicht eine Batterieladung bei Uhren meist Jahre. Auch in Apparate, bei denen die mobilen Energieträger eine alternative Möglichkeit zur externen Energieversorgung darstellen, kommen meist diese einmal verwendbaren Energieträger. In kompakten Radios oder CD-Spielern, die meistens an der Steckdose betrieben werden, aber auch mobil verwendet werden können, ist dies zum Beispiel der Fall.

Wiederaufladbare Akkus und Umweltverträglichkeit

Akkus werden überwiegend bei Geräten verwendet, die sehr oft benutzt werden und viel Energie benötigen. Bei der Stromversorgung durch Batterien müsste man diese sonst ständig auswechseln und es würde auch viel überflüssiger Müll entstehen. So werden Handys, Notebooks, Tablets, Digitalkameras und ähnliche Dinge mit Akkus betrieben. Abseits der Unterhaltungselektronik und sonstigen technischen Geräten dieser Richtung werden auch elektronische Werkzeuge wie Akkuschrauber von aufladbaren Akkus mit Strom versorgt. Nachdem die Kapazität des Akkus ausgeschöpft wurde, kann der Akku meist direkt im Gerät geladen werden. Für manche Batterietypen gibt es auch wieder aufladbare Akkus für dieselbe Funktion. So existieren beispielsweise zu den weitverbreiteten AA-Batterien auch Akkus, die sich für die mehrfache Verwendung eignen. Besonders, wenn die Geräte dazu sehr häufig verwendet werden, sollten Sie Akkus vorziehen. Sie sind zwar in der Anschaffung teurer, aber bei häufiger Verwendung rechnet sich die Anschaffung schnell. Die Kosten und der Aufwand durch ständige Anschaffung neuer Batterien entfallen dann. Weiterhin entlasten Sie die Umwelt durch das Vermeiden von Abfall. Anfangs müssen Sie aber auch in ein passendes Ladegerät investieren. 

Funktionsweise und Geschichte der Batterien und Akkus

Bei Batterien werden mehrere galvanische Zellen zusammengeschaltet. Darin ist chemische Energie gespeichert. Bei der Entladung wird diese mit zwei Elektroden in elektrische Energie umgewandelt. Bei Akkus kann dieser Prozess umgekehrt werden und elektrische Energie wieder in den Zellen in chemischer Energie gespeichert werden. Die Geschichte der Batterie beginnt mit der Erforschung und Entwicklung der Elektrizität im 17. und 18. Jahrhundert. Als Pioniere der mobilen Energieträger gelten Personen wie Luigi Galvani oder Allessandro Volta. Letzterer erfand um 1800 die sogenannte voltasche Säule, die als erste funktionstüchtige Batterie bezeichnet werden kann. Vom Chemiker Dr. William Cruickshank wurde 1802 die erste massentaugliche Batterie entwickelt. Zu dieser Zeit waren die Batterien alle nicht wieder aufladbar, dies änderte sich 1859 mit der aufladbaren Batterie des Physikers Gaston Planté. Im Zuge der Industrialisierung gegen Ende des 19. Jahrhunderts erhielt die Entwicklung und Verbesserung der Batterie noch einmal einen deutlichen Schub. Vor allem mit dem Einsatz von immer besseren Materialien und geeigneten Legierungen wurde seitdem die Effizienz der Batterie immer weiter verbessert. Auch neue Techniken für die Ladung, wie die Nutzung der Sonnenenergie oder mechanischer Energie, wurden mit der Zeit entwickelt.

Batterien und Akkus: Diese Materialien werden verwendet 

Die Batterien unterscheiden sich zum einen in ihrer chemischen Zusammensetzung. Es werden verschiedene Legierungen und Metalle zur Energiespeicherung verwendet. Dabei entwickelte sich die Technik immer weiter und so wurden immer wieder effizientere Zusammensetzungen gefunden.

Zink-Kohle-Batterien

Bis in die 1970er Jahre waren vor allem Zink-Kohle-Batterien verbreitet. Die Zink-Kohle-Zelle zählt zu den Primärelementen, das heißt sie kann nicht wieder aufgeladen werden. Bis zur Ablösung durch Alkali-Mangan-Zellen war die Zink-Kohle Batterie die effizienteste Art der Energiespeicherung. Zink-Kohle-Batterien sind günstig und einfach herzustellen und deshalb spricht der geringere Preis für diese Art des Energieträgers. Allerdings hat diese Zusammensetzung einige Nachteile. So fällt die Spannung hier schnell ab und damit ist sie für hohe Belastungen ungeeignet. Weiterhin ist die Selbstentladung relativ hoch, was die Lagerung und die Logistik erschwert. Für einfache Aufgaben wie die Energieversorgung von Fernbedienungen ist die Zink-Kohle-Batterie aber immer noch eine günstige Option.

Alkali-Mangan-Batterien

Seit den 1980er Jahren werden vor allem Alkali-Mangan-Batterien genutzt, die oft auch kurz Alkaline genannt werden. Vorteile im Vergleich zu Zink-Kohle sind eine wesentlich bessere Belastbarkeit, hohe Leistungsfähigkeit und geringere Selbstentladung. Obwohl die Alkali-Mangan-Zelle theoretisch begrenzt wieder aufladbar ist, wird sie auch zu den Primärelementen gezählt. Aufgrund der genannten Vorteile haben die Alkali-Mangan-Batterien die Zink-Kohle-Exemplare weitestgehend verdrängt.

Lithiumbatterien

Stärken von Lithiumbatterien sind eine hohe Energiedichte und Spannungslage. Durch die sehr geringe Selbstentladung sind die Lithiumbatterien perfekt für Langzeitanwendungen mit geringem Verbrauch, wie bei Taschenrechnern oder Rauchmeldern geeignet. Knopfzellenbatterien enthalten beispielsweise oft Lithium. Besonders stromfressende Geräte wie Kameras verwenden meist diese Art der Energieversorgung. Auch die Temperaturresistenz ist ein großes Plus und so werden zum Beispiel Wetterstationen mit Lithiumbatterien versorgt.

Nickel-Cadmium-Akku

Der Nickel-Cadmium-Akku, kurz Ni-Cd, gehört zu den ältesten Akku-Typen. Sie besitzen eine hohe Strombelastbarkeit, können schnell geladen werden und sind kälteresistent. Großer Nachteil ist allerdings der Memory-Effekt. Bei sehr häufiger Teilentladung kann die Kapazität der Akkus stark sinken. Außerdem ist das enthaltene Cadmium sehr umweltschädlich, aufgrund dessen die EU Akkus mit zu hohem Cadmium-Anteil bereits verboten hat. Wegen dieser Nachteile werden sie meist nur noch bei tiefen Temperaturen oder bei Hochstromanwendungen benutzt.

Nickel Metallhydrid-Akku

Nickel-Metallhydrid-Akkus (Ni-MH) werden äußerst schnell geladen und weisen eine hohe Energiedichte auf (zwei bis dreimal höher als Ni-Cd Akkus). Sie können außerdem in derselben Bauform wie Batterien hergestellt werden und stellen eine ähnliche Versorgungsspannung zur Verfügung. Somit haben die Ni-MH-Akkus in vielen Bereichen Batterien verdrängt oder sind zumindest eine Alternative. Wegen des fehlenden Cadmiums sind sie auch viel umweltschonender. Auch die Langlebigkeit und die Anzahl der möglichen Ladezyklen sind im Vergleich zu Nickel-Cadmium-Akkus stark verbessert. Ein Nachteil ist aber die geringe Kälteresistenz, bereits ab Temperaturen von -20° Celsius werden sie als Energieträger völlig unbrauchbar. Nickel-Metallhybrid-Akkus reagieren auch empfindlich auf Tiefenentladung oder Überladung. Deswegen sollten sie nur mit intelligenten Geräten aufgeladen werden.

Lithium-Ionen-Akku

Die neueste Art der wieder aufladbaren Energieträger ist der Lithium-Ionen-Akku (Li-Ion). Dieser liefert meistens eine Spannung von 4,2 V, wodurch er sich für Geräte, die mit kleinerer Spannung arbeiten, kaum eignet. Durch seine sehr gute Energiedichte, seine gute Lagerfähigkeit und die lange Haltbarkeit sind die Lithium-Ionen-Akkus ein enorm vielseitiger Energieträger. Auch der Memory-Effekt tritt nicht auf. Vor allem in Handys, Notebooks und ähnlichen technischen Geräten werden fast ausschließlich Lithium-Ionen-Akkus verwendet. Auch bei der Entwicklung von Elektroautos spielen leistungsfähige Lithium-Ionen-Akkus eine entscheidende Rolle.

Batterien: Zwischen diesen Typen können Sie wählen 

Als mobile Energieträger sind Batterien und Akkus aus der heutigen Zeit kaum mehr wegzudenken. Sie sind extrem vielseitig und versorgen die verschiedensten Verbraucher praktisch und effektiv mit Strom. Dabei gibt es viele Varianten für die unterschiedlichsten Anwendungen. Es werden dabei je nach Einsatzzweck sehr große Batterien und ganz kleine Arten angeboten. Auch die Leistung, Spannung und Ladekapazität variiert und ist auf die verschiedenen Anwendungen zugeschnitten.

Mignonzelle

Die am weitesten verbreitete Bauform ist dabei die Mignon-Batteriezelle, oft auch AA-Zelle genannt. Da einzelnen Zellen nur eine Spannung von 1,2 – 1,5 Volt erzeugen, werden meistens mehrere Mignonzellen zusammengefasst. In dieser Bauform gibt es dabei sowohl einmal verwendbare Batterien als auch wieder aufladbare Akkus.

Microzelle

Die Microzelle oder auch AAA-Zelle ist eine Stufe kleiner als die oben genannte Mignonzelle. Sie wird besonders für kleinere Geräte wie Fernbedienungen, Computermäuse oder Taschenlampen verwendet. Auch die Microzelle gibt es sowohl als wieder aufladbare Variante als auch als normale Batterie.

Knopfzelle

Ein weiterer sehr gebräuchlicher Typ der Batterie ist die Knopfzelle. Sie ist eine sehr kompakte Batterie und wird deshalb gerne in kleinen Geräten verwendet. Die Knopfzelle gibt es als Lithium-Batterie, welche sich durch eine hohe Kapazität und eine geringe Entladung auszeichnet. Allerdings sind Lithium-Knopfzellen relativ teuer, viel preiswerter sind dagegen Ausführungen mit Alkali-Mangan. Diese kompakte Art des Energieträgers gibt es weiterhin auch als wieder aufladbare Variante. Die eben genannten Varianten sind die häufigsten Typen von Batterien und Akkus.

Große Vielfalt von riesengroß bis miniklein

Es gibt aber auch noch enorm viele weitere Typen in verschiedenen Größen. Von der in jedem Fahrzeug befindlichen Autobatterie, über den 9 Volt-Block bis hin zur noch kleineren AAAA-Variante – die Vielfalt ist enorm. Jeder dieser Batterietypen hat spezielle Vorteile und Nachteile und ist für bestimmte Aufgaben gedacht. 

So können Sie Qualität bei Akkus und Batterien erkennen

Ein wichtiges Merkmal bei Akkus und Batterien ist die jeweilige Kapazität. Sie wird in Milliamperestunden (mAh) angegeben. Je höher die Zahl, desto mehr Ladung enthält die Batterie oder der Akku. Ein Akku mit 500 mAh kann beispielsweise bei normalen äußeren Bedingungen zehn Stunden lang 50 mA abgeben oder eine Stunde lang 500 mA. Nach zahlreichen Ladevorgängen sinkt die Kapazität der Akkus etwas. Doch auch zwei Akkus mit jeweils 1000 mAh unterscheiden sich oft deutlich in der Qualität, die von Hersteller zu Hersteller variiert.  Ein Vergleich verschiedener Produkte von Markenherstellern und No-name-Anbietern in anerkannten Testverfahren kann sich an dieser Stelle lohnen. 

 
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