Batterien sind im alltäglichen Leben so selbstverständlich geworden, dass wir sie kaum noch wahrnehmen. Doch was machen Batterien eigentlich aus? Wie funktionieren sie und was können sie leisten?
(ddp direct) Das Grundprinzip von Batterien existiert seit 1799, als der italienische Physiker Alessandro Volta die sogenannte Voltasche Säule konstruierte. Sie ermöglichte als erste brauchbare kontinuierliche Stromquelle die Erforschung der Elektrizität: Eine Reihe von galvanischen Zellen wurden hintereinander gelegt. So entstand am negativen Pol ein Elektronenüberschuss während an der positiven Elektrode die Reduktion über Plättchen aus Kupfer oder Silber verlief. Somit wurde Gleichstrom, also Elektrizität produziert.
Der deutsche Physiker Johann Wilhelm Ritter erfand 1803 die Urform eines Akkumulators (Akkus), eine Nachentwicklung der Voltaschen Säule, die sogenannte Rittersche Säule. Im Gegensatz zu den Zellen Voltas waren diese nach der Entladung wiederaufladbar.
Funktionsweise von Batterien und Akkus
Das Prinzip eines Akkus und einer Batterie lässt sich am besten mit zwei Wasserbehältern darstellen, die auf verschiedenen Höhen stehen. Wird Wasser in den oberen Behälter gefüllt und werden beide mit einer Wasserleitung verbunden, so kann durch den Wasserfluss ein Rad betrieben werden. Ist der obere Behälter leer, kann entweder neues Wasser eingefüllt oder aber das Wasser vom unteren in den oberen Behälter gefüllt werden. Letztlich funktioniert eine Batterie genauso wie diese beiden Wasserbehälter.
Zwischen den Behälter (Elektroden) fließt jedoch kein Wasser, sondern Elektronen. Die Elektronen sind in den Elektroden gespeichert und betreiben kein Wasserrad, sondern eben ein Handy oder einen MP3-Player. Batterien und Akkus unterscheiden sich dadurch, dass, entweder eine neue Batterie eingesetzt wird (neues Wasser einfüllen), wenn die Elektrode (oberer Behälter) leer ist, oder ein Akkumulator wieder geladen wird (das Wasser vom unteren Behälter wird in den oberen gefüllt).
Die gängigsten Batteriearten und ihre Einsatzbereiche
Für Primärsysteme, also für Batterien, die nicht wiederaufladbar sind, werden heute zumeist Alkali-Mangan und Lithium-Batterien verwendet. Diese haben die vormals gängigen Zink-Kohle-Batterien aufgrund höherer Kapazität, besserer Belastbarkeit und längerer Lagerfähigkeit größtenteils abgelöst. Alkali-Mangan-Batterien können technisch sehr gut differenziert werden. Beispielsweise ist die VARTA Max Tech und die Professional Alkaline speziell für den oft und schnell wechselnden Energiebedarf von Hightech-Applikationen, wie Digitalkameras, entwickelt worden. Sie haben eine hohe Energiedichte und sind äußerst belastbar. Die kraftvolle High Energy gibt auf hohem Niveau konstante Energie für energiehungrige Geräte wie portable Player und Spielzeug ab. Die ausdauernde Longlife Extra kommt immer dann zum Einsatz, wenn Geräte über lange Zeit schwächere, gleichbleibende Ströme benötigen, wie beispielsweise bei einer Wanduhr. Lithium-Batterien, wie die Professional Lithium von VARTA, verfügen neben einer hohen Energiedichte über eine äußerst geringe Selbstentladung. Daher eignen sich diese Batterien insbesondere für Anwendungen mit langer Lager- bzw. Ruhezeit, wie etwa Rauchmeldern. Sie eignen sich außerdem auch für Geräte mit einem hohen Stromverbrauch und wechselnden Energieanforderungen, wie beispielsweise bei Digitalkameras und Blitzgeräten
Bei den Sekundärsystemen werden vor allem Batteriezellen mit Nickel-Metallhydrid (NiMH) Bauweise verwendet. Bei VARTA sind dies die Professional Range und die Ready2Use-Technologie mit der Power und Longlife Range. Der Vorteil gegenüber der Vorläufertechnologie (Nickel-Cadmium) ist neben der höheren Umweltfreundlichkeit, der Wegfall des Memory-Effekts. Darüber hinaus haben VARTA Akkus mit der Ready2Use-Technologie gegenüber herkömmlichen Standard NiMH eine viel geringere Selbstentladung. Nach einem Monat hat ein Standardakku bei normaler Raumtemperatur bereits ca. 1/3 seiner Ladung verloren, nach einem Jahr hat er bereits 3/4 eingebüßt und muss vor der Verwendung erneut aufgeladen werden, während die Ready2Use Akkus von VARTA auch nach einem Jahr noch bei 75 Prozent ihrer Ladung und selbst nach zwei Jahren noch über 60 Prozent ihrer Leistung verfügen. Die Ready2Use Akkus von VARTA werden unmittelbar nach Produktion nahezu vollgeladen. Dadurch können diese Akkus wie Primärbatterien sofort nach dem Kauf ohne vorherige Aufladung im Gerät eingesetzt werden.
Die geringe Selbstentladung der Ready2Use Akkus führt darüber hinaus zu völlig neuen Anwenderszenarien, beispielsweise in elektronischen Geräten, mit geringem Strombedarf und langer Laufzeit, wie zum Beispiel Fernbedienungen oder Wanduhren. Auch wenn z.B. die Digitalkamera nur selten benutzt wird stehen mit Ready2Use Akkus immer ausreichend Energiereserven zur Verfügung.
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VARTA Consumer Batteries ist Anbieter innovativer Qualitätsprodukte in den Bereichen Batterien, Akkus, Ladegeräte und Taschenlampen. Gesteuert von der Europazentrale in Frankfurt am Main, Deutschland, erwirtschaften die 1.200 Mitarbeiter in Europa jährlich ca. 250 Millionen Euro. Die deutsche Vertriebsgesellschaft hat ihren Sitz in Ellwangen. Mit starken Produktideen – entwickelt auf Basis von über 100 Jahren Erfahrung – bringt VARTA immer wieder Bewegung in den Markt mobiler Energie. Neben Innovationskraft machen Sortimentsbreite, Qualität und Design das Angebot von VARTA einzigartig. Das Geheimnis der erfolgreichen Produktpalette: Der intensive Fokus auf den Lebensstil der Konsumenten und die enge Zusammenarbeit mit dem Handel. Auf diese Weise gelingt es VARTA, im dynamischen Markt der Fast Moving Consumer Goods (FMCG) schnell und flexibel auf aktuelle Gerätetrends mit der optimalen Energielösung zu antworten. Die VARTA Consumer Batteries GmbH & Co. KGaA ist Teil der Spectrum Brands Gruppe, ein global agierendes Unternehmen im Markt der Verbrauchsgüter und führender Anbieter von Batterien, Qualitätsprodukten im Bereich Garten und Haustierbedarf sowie Rasier- und Pflegeprodukten.
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