Batterien und Akkutypen

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JoFrie
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Batterien und Akkutypen

Beitrag von JoFrie » Mi 29. Apr 2009, 11:56

Hier mal eine kurze Übersicht der gebräuchlichsten Batterien/Akkumulatoren zusammengeschrieben aus dem jeweiligen Wikipediaartikel. Es soll ein wenig helfen die Vor- und Nachteile der verschiedenen Typen einfacher vergleichen zu können.

Alkali-Mangan-Batterie http://de.wikipedia.org/wiki/Alkali-Mangan-Batterie

  • Nominale Spannung 1,5 Volt
  • In allen gängigen Bauformen erhältlich
  • Entladeschlussspannung liegt meist im Bereich von 0,8 bis 1,0 V
  • hervorragendes Tieftemperaturverhalten
  • Sehr niedrige Selbstenladerate hat nach drei Jahren noch etwa 92% Kapazität


Nickel-Cadmium-Akkumulator http://de.wikipedia.org/wiki/Nickel-Cadmium-Akkumulator

  • nominale Spannung von 1,2 Volt. Kathode mit Cadmium und am Anode mit Nickel(III)-oxidhydroxid
  • Sollten bei 0,85 - 0,9 Volt wieder aufgeladen werden, eine weitergehende Entladung führt zu einer Tiefentladung
  • Inzwischen EU-weit verboten außer in Powertools
  • hervorragendes Tieftemperaturverhalten
  • hohe Robustheit gegen Tiefentladung und Überladung


Nickel-Metallhydrid-Akkumulator http://de.wikipedia.org/wiki/Nickel-Metallhydrid-Akkumulator

  • nominale Spannung von 1,2 Volt.
  • Kapazitäten von 1300 bis 2900 mAh sind für die Baugröße AA erhältlich, für die Größe AAA gibt es Akkus mit bis zu 1100 mAh (höher ist meist Ettikettenschwindel.
  • verwenden eine Kathode mit Nickelhydroxid und eine Anode aus einem Metallhydrid
  • Die Energiedichte einer NiMH-Zelle beträgt etwa 80 Wh/kg und ist damit mehr als doppelt so groß wie die eines Akkus auf NiCd-Basis
  • NiMH-Akkus reagieren empfindlich auf Überladung, Überhitzung, falsche Polung, Tiefentladung
  • Solllebensdauer von typischerweise 500 Ladezyklen
  • nicht für den Betrieb bei Temperaturen unterhalb von 0 °;C, bei etwa -20°;C werden sie völlig unbrauchbar.
  • hat eine Selbstentladerate von fünf bis zehn Prozent am ersten Tag und stabilisiert sich dann bei einem halben bis einem Prozent pro Tag bei Raumtemperatur.
  • Batterieträgheitseffekt (auch: Lazy-Battery-Effekt) Abfall der erzielbaren Entladespannung durch unvollständige Entladung vor dem Wiederaufladen des Akkus (Teilentladung)


Sonderform NiMH-Akkumulator mit geringer Selbstentladung englisch low self-discharge NiMH battery, oder kurz LSD-NiMH
Ist eine spezielle NiMH-Akku-Variante, die es in den Bauformen Mignon (AA) und Mikro (AAA) gibt. Bekanntester Vertreter ist wohl Sanyo mit der Eneloop.
  • geringere Kapazität von etwa 2000 mAh bei Baugröße AA
  • Selbstentladerate von nur etwa 15% pro Jahr
  • LSD-NiMH-Akkus sind beim Kauf bereits geladen
  • sehr geringer Innenwiderstand = hoher Stromverbrauch, bei niedrigem Ladeniveau verursacht nur einen geringen Spannungsabfall = längere Laufzeit. Von der Kapazität des Akkus ist damit ein größerer Teil tatsächlich nutzbar
  • Tieftemperaturfest
  • abweichende Entladekurve kann jedoch dazu führen, dass Ladezustandsanzeigen falsch anzeigen.


Lithium-Ionen-Akkumulator http://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Ionen-Akkumulator

Lithium Ionen-Akkus sind nicht kompatibel zu NiCd oder NiMH!
Sie brauchen eine spezielle Ladetechnik und sollten umsichtig behandelt werden!


  • Nennspannung von 3,6 Volt - Ladeschlusspannung liegt bei 4,2 Volt
  • Kapazitäten bei 18650er Zellen um die 2400mAh
  • Die Energiedichte einer Lion-Zelle beträgt etwa 95-190 Wh/kg, bei Beachtung der minimalen Entladespannung von 2,5 Volt ca. 60-70 Wh/kg
  • Li-Ionen-Akkus altern - die Kapazität hängt mehr von
    Produktionsdatum als von der Anzahl der Lade-/Entladezyklen ab.
  • Hohe Lager-/Betriebstemperaturen, hohe Lade-/Entladeströme und häufige Tiefentladungen verkürzen die Lebensdauer (ideal sind 15 Grad / 40% Ladung)
  • Tiefentladung auf unter 2,4 Volt führt zu irreversibler
    Schädigung und Kapazitätsverlust
  • Der Wirkungsgrad ist temperaturabhängig und nimmt mit niedriger Temperatur stark ab
  • Li-Ion-Akkus reagieren sehr empfindlich auf falsche Behandlung , deshalb ist eine Elektronik zum Schutz gegen Tiefentladung, Überladung und thermische Überlastung ist meist integriert. Eine selbstrückstellende Sicherung verhindert Überstrom bzw. Kurzschluss

Gefahren:

  • Mechanische Beschädigungen können zu inneren Kurzschlüssen
  • Lithium-Zellen reagieren grundsätzlich heftig mit Wasser brennende Akkus dürfen daher nicht mit Wasser gelöscht werden!
  • Starke thermische Belastung kann in Lithium-Ionen-Batterien zu einem Schmelzen des Separators und damit zu einem Kurzschluss führen.


Weitere weniger verbreitete Batterie/Akkumulatoren:
Primärzellen: Daniell-Element | Leclanché-Element | Lithium-Batterie | Lithium-Eisensulfid-Batterie | Nickel-Oxyhydroxid-Batterie | Quecksilberoxid-Zink-Batterie | Silberoxid-Zink-Batterie | Zink-Braunstein-Zelle | Zinkchlorid-Batterie | Zink-Luft-Batterie
Sekundärzellen:Bleiakkumulator | Natrium-Schwefel-Akkumulator | Nickel-Eisen-Akkumulator | Nickel-Wasserstoff-Akkumulator | Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulator | Lithium-Mangan-Akkumulator | Lithium-Polymer-Akkumulator | Lithium-Titanat-Akkumulator | Vanadium-Redox-Akkumulator
Macht eure Augen auf um zu sehen, sonst braucht Ihr sie später zum weinen!
Wenn Du denkst......wir müssten das ausdiskutieren......ich bin immer auf dem Teppich geblieben!
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Re: Batterien und Akkus...

Beitrag von Christian und die Wutze » Mi 29. Apr 2009, 12:21

Zumindest in Japan gibt die Eneloop auch schon als C- und D-Zellen (nein, nicht der Adapter mit einer AA-Zelle drin).
persönlicher Held des Tages[TM] und Spielverderber

Du möchtest auch Spielverderber sein? Bitte schön.

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Re: Batterien und Akkutypen

Beitrag von elho » Di 10. Nov 2009, 00:35

JoFrie hat geschrieben:Weitere weniger verbreitete Batterie/Akkumulatoren:
Davon sind zwei im Taschenlampenbereich interessant und erstere sind inzwischen auch halbwegs verbreitet:

Lithium-Mangan-Akkumulator (LiMN):
Elektrisch kompatibel zum Lithium-Ionen-Akkumulator, geringere Kapazitaet aber hoeherer Entladestrom. Gemeinhin IMR-Zellen genannt.

Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulator (LiFePO4):
Mit nur 3V Leerlaufspannug elektrisch kompatibel zu CR123 Primaerzellen und somit interessant fuer Lampen, die die hoehere Spannung von LiIon-Zellen nicht vertragen. Somit brauchen sie aber auch ein eigenes geeignetes Ladegeraet!

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