Batterien können grob in zwei Arten aufgeteilt werden: Die einen können wieder aufgeladen werden und heißen Akkumulator oder kurz Akku und die anderen, nicht wieder aufladbaren, heißen Primärbatterie oder einfach Batterie.
Begriffsherkunft
Ursprünglich stammt der Begriff „Batterie“ aus dem militärischen Sprachgebrauch. Mit Elektrizität hatte er dort aber noch wenig zu tun. Vielmehr wurde eine Zusammenstellung mehrerer Geschütze als Batterie bezeichnet, was analog auf die Zusammenschaltung mehrerer galvanischer Zellen (Vorrichtung zur spontanen Umwandlung von chemischer in elektrische Energie) übertragen wurde.
Geschichte
Bei der vor etwa 2.000 Jahren entstandene „Bagdad-Batterie“, welche durch ein Zusammenspiel von Säure, Eisen und Kupfer eine Spannung von 0,8 V hätte erzeugen können ist umstritten, ob sie zur damaligen Zeit schon als Batterie im heutigen Sinn verwendet wurde.
Im Jahr 1800 erfand Alessandro Volta das erste funktionierende galvanische Element und damit gleichzeitig die erste Batterie in Form der Voltaschen Säule. Darauf folgten in den nächsten Jahren kontinuierlich Verbesserungen wie die Trog-Batterie von William Cruickshank. Es wird in der Historie zwischen Trocken- und heute nicht mehr gebräuchlichen Nassbatterien unterschieden. Trockenbatterien funktionieren mit festem oder gelartigem Elektrolyt, während Nassbatterien mit flüssigem Elektrolyt arbeiten.
Aus den ersten Nassbatterien gingen über mehrere Entwicklungsschritte die Trockenbatterie hervor, welche 1887 das erste Mal von Carl Gassner patentiert wurde. 1901 dann wurde die Trockenbatterie das erste Mal von Paul Schmidt in eine Taschenlampe eingesetzt.
Funktion
Elektrische Zellen sind gleichzeitig Energiespeicher und Energiewandler. Die gespeicherte chemische Energie wird bei der Entladung durch eine Redoxreaktion in elektrische Energie umgewandelt. Durch Batterien und Akkumulatoren können von Stromnetz unabhängige Verbraucher mit Strom versorgt und vom Stromnetz abhängige Verbraucher kurzzeitig vor Netzausfällen geschützt werden.
Primärzellen (Batterien) können nur einmal entladen und danach nicht wieder aufgeladen werden, während Sekundärbatterien (Akkumulatoren) sehr oft wieder in einen Ladezustand gebracht werden können, der dem Neuzustand ähnelt.
Wichtige Begriffe
Kapazität = in galvanischer Zelle gespeicherte elektrische Ladung; Einheit: Amperestunden (Ah), Amperesekunden (As), Coulomb (C)
Leistung = Menge der elektrischen Energie, die pro Zeiteinheit entnommen werden kann; Einheit: Watt (W)
Energieinhalt = Energie pro Masse oder pro Volumen; Einheit: J/m³ oder J/kg
Selbstentladung = abhängig von Batterietyp und Temperatur (je höher die Temperatur, desto schneller die Entladung)
Entsorgung
Für Batterien und Akkumulatoren existiert in Deutschland ein Batterierecycling, welches durch die Batterieverordnung geregelt ist. Ein paar Unternehmen haben sich auf das Recycling von Batterien spezialisiert, da es bei wenigen Mitbewerbern ein wirtschaftlich attraktives Geschäft darstellt und Batterien nicht in den Restmüll oder die Umwelt gehören, da die enthaltenen Stoffe unter Umständen umweltschädlich und wiederverwendbar sind. Kleine Batterien kann man in Deutschland in allen Einzelhandelsgeschäften abgeben, die auch Batterien verkaufen.
Durch die Batterieverordnung wird auch festgelegt, dass Batterien oder Zellen mit einem Quecksilbergehalt von über 0,0005 Gewichtsprozent nicht in den Umlauf gebracht werden dürfen. Bei Knopfzellen liegt der Grenzwert bei 2,0 Gewichtsprozent.
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*Alle Angaben und Daten wurden nach bestem Wissen erstellt, sind jedoch ohne Gewähr für Vollständigkeit und Richtigkeit.