Wiederaufladbare Batterien sind in unserem Leben sehr verbreitet, und vielleicht benutzen Sie gerade eine. Aber wissen Sie, wie viele Arten es gibt? Heute wollen wir uns kurz mit dem Thema wiederaufladbare Batterien befassen.
Inhalt
Was ist eine wiederaufladbare Batterie?
Zunächst müssen wir erklären, was wiederaufladbare Batterien sind. Die Antwort ergibt sich wortwörtlich aus dem Begriff selbst: Batterien, die wiederholt aufgeladen und entladen werden können, nennt man wiederaufladbare Batterien, auch Sekundärbatterien genannt. Im Gegensatz dazu stehen Einwegbatterien, die voll aufgeladen verkauft werden, aber nach Gebrauch entsorgt werden müssen und keinen Restwert haben.
Arten von wiederaufladbaren Batterien
Wie viele Arten von wiederaufladbaren Batterien gibt es?
Wiederaufladbare Batterien sind ein weit gefasster Begriff, der viele verschiedene Größen umfasst. Außerdem lassen sie sich aufgrund der Vielfalt der verwendeten Materialien in mehrere Typen einteilen. Wie viele Arten von wiederaufladbaren Batterien gibt es also in Ihrem täglichen Leben?
Nickel-Cadmium-Akku (NiCd)
Definition
Nickel-Cadmium-Batterien sind wiederaufladbare Batterien, die Nickelhydroxid als positives Elektrodenmaterial und Cadmiummetall als negatives Elektrodenmaterial verwenden. Sie werden auch als Alkalibatterien bezeichnet. Diese Batterien führen ihre Lade- und Entladezyklen durch chemische Reaktionen zwischen den positiven und negativen Elektrodenmaterialien durch und haben eine Nennspannung von 1,2 V.
Nickel-Cadmium-Akku (NiCd)
Vorteil
Nickel-Cadmium-Batterien können eine hohe Leistung erbringen und erfüllen damit die Anforderungen von Geräten, die einen hohen Anlaufstrom benötigen, und sind in der Lage, während der Entladung eine stabile Spannung beizubehalten. Darüber hinaus sind sie auch bei niedrigen Temperaturen sehr leistungsfähig und können selbst in kalten Regionen normal geladen und entladen werden. Wichtig ist, dass ihre Ladezeit und Lebensdauer im Vergleich zu ähnlichen Batterietypen lobenswert sind.
Nachteil
Nickel-Cadmium-Batterien haben einen Memory-Effekt, d. h. sie müssen vor dem Wiederaufladen vollständig entladen werden, um ihre Kapazität voll nutzen zu können. Sie haben jedoch eine Selbstentladungsrate von 15-30%, d. h. sie können auch bei Nichtgebrauch eine erhebliche Menge an Energie verlieren. Daher müssen Sie sie möglicherweise häufig aufladen. Außerdem enthalten Nickel-Cadmium-Batterien Cadmium, ein Schwermetall, das für die menschliche Gesundheit und die Umwelt schädlich ist, was zu verschiedenen Beschränkungen ihrer Verwendung geführt hat.
Anmeldung
Nickel-Cadmium-Batterien werden in vielen Bereichen eingesetzt, z. B. als Starterstromquellen, Notstromversorgung, tragbare elektronische Geräte und elektrische Spielzeugeweil sie einen hohen Strom und eine stabile Ausgangsspannung liefern können.
Nickel-Metallhydrid-Akku (NiMH)
Definition
Nickel-Metallhydrid-Batterien (NiMH) sind eine Weiterentwicklung der Nickel-Cadmium-Batterien, deren Aufbau sehr ähnlich ist. Das positive Elektrodenmaterial einer NiMH-Batterie ist Nickeloxidhydroxid, und das negative Elektrodenmaterial ist ein Metallhydrid. Auch sie erzeugen Strom durch chemische Reaktionen und haben ebenfalls eine Nennspannung von 1,2 V.
Nickel-Metallhydrid-Batterie（NiMH）
Vorteil
Nach den Verbesserungen behalten Nickel-Metallhydrid-Batterien ihre gute Leistung bei niedrigen Temperaturen und haben eine höhere Energiedichte erreicht. Außerdem wurden die Probleme mit dem Memory-Effekt deutlich verringert, obwohl eine sorgfältige Wartung nach wie vor erforderlich ist. Am wichtigsten ist jedoch, dass Nickel-Metallhydrid-Batterien umweltfreundlicher sind.
Nachteil
Die Nickel-Metallhydrid-Batterien sind zwar verbessert worden, aber ihre Leistung hat sich in einigen Punkten erhöht. Ihre Selbstentladungsrate liegt jedoch zwischen 25-35% und damit höher als die von Nickel-Cadmium-Batterien. Auch die Anzahl der Ladezyklen und die Ladezeiten liegen noch auf einem relativ niedrigen Niveau.
Anmeldung
Nickel-Metallhydrid-Batterien werden unter anderem in der Unterhaltungselektronik, für ferngesteuertes Spielzeug, Hybridfahrzeuge, reine Elektrofahrzeuge und Notbeleuchtung eingesetzt.
Lithium-Ionen-Akku (Li-Ion)
Definition
Lithium-Ionen-Batterien benötigen keine chemische Reaktion; sie laden und entladen sich durch die Bewegung von Ionen zwischen der positiven und negativen Elektrode. Je nach Art des für die positive Elektrode verwendeten Materials lassen sich Lithium-Ionen-Batterien in mehrere Typen unterteilen.
Lithium-Ionen-Akku (Li-Ion)
Vorteil
- Hohe Energiedichte, die mehr Energie speichern kann.
- Niedrige Selbstentladungsrate, unter 2%.
- Kein Memory-Effekt, so dass keine regelmäßigen Tiefentladungen erforderlich sind.
- Lange Lebensdauerwobei die Anzahl der Zyklen bis zu 6000 oder sogar 8000 reicht.
- Umweltfreundliche Batterie, sehr umweltschonend.
Nachteil
Im Vergleich zu Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhydrid-Batterien sind Lithium-Ionen-Batterien mit höheren Kosten verbunden.
Sie müssen mit einem Batteriemanagementsystem (BMS) ausgestattet sein, um Überladung, Überentladung, Überhitzung und andere Probleme zu vermeiden.
Anmeldung
Lithium-Ionen-Batterien haben eine sehr solide Marktposition und werden häufig in mobilen Geräten und Elektrofahrzeugen eingesetzt, Energiespeichersysteme, tragbare Elektronik und die Luft- und Raumfahrtindustrie.
Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, was eine Lithium-Ionen-Batterie ist, empfehle ich Ihnen, den Artikel zu lesen: 'Ultimativer Leitfaden für Lithium-Batterien‘.
Für Informationen über die Klassifizierung von Lithium-Ionen-Batterien empfehle ich die Lektüre dieses Artikels: '16 Arten von Lithiumbatterien‘.
Lithium-Polymer-Akku (LiPo)
Definition
Lithium-Polymer-Batterien haben sich aus Lithium-Ionen-Batterien entwickelt und werden auch als Polymer-Lithium-Ionen-Batterien bezeichnet. Ihr Funktionsprinzip ähnelt dem der Lithium-Ionen-Batterien, wobei die Energie durch die Bewegung von Ionen erzeugt wird.
Lithium-Polymer-Akku
Vorteil
LiPo-Akkus haben keinen Memory-Effekt, so dass keine regelmäßigen Tiefentladungen erforderlich sind. Außerdem können sie je nach Platzbedarf des Produkts in beliebiger Form und Größe gestaltet werden, was eine hohe Flexibilität bietet. Darüber hinaus weisen sie eine hohe Energiedichte auf, sind leichter und dünner und haben eine geringere Selbstentladungsrate als Vorteile.
Nachteil
Lithium-Polymer-Akkus können bei unsachgemäßer Handhabung anschwellen, Feuer fangen oder sogar explodieren. Daher benötigen LiPo-Akkus auch ein Batteriemanagementsystem (BMS), um den Akku zu schützen und Probleme wie Überladung, Überentladung und Überhitzung zu vermeiden. Im Vergleich zu einigen Lithium-Ionen-Akkus haben LiPo-Akkus eine kürzere Lebensdauer. Derzeit sind ihre Kosten noch relativ hoch.
Ähnlicher Artikel: Lipo Vs Lifepo4: Die Wahl der richtigen Batterie für Ihre Bedürfnisse
Anmeldung
Die Flexibilität von LiPo-Akkus ist ein unersetzlicher Vorteil, der dazu geführt hat, dass sie in einer Vielzahl von Geräten eingesetzt werden. Sie finden sich beispielsweise in tragbaren elektronischen Geräten, tragbaren Gadgets, Drohnen, Elektrofahrzeugen und ferngesteuertem Elektrospielzeug.
Blei-Säure-Batterie
Definition
Blei-Säure-Batterien sind der älteste Typ von wiederaufladbaren Batterien und speichern und geben ebenfalls Energie durch chemische Reaktionen zwischen den positiven und negativen Elektroden ab. Ihre Nennspannung beträgt 2,0 V.
Blei-Säure-Batterie
Vorteil
Blei-Säure-Batterien sind in der Lage, sofort große Ströme zu liefern, um die Startanforderungen von Fahrzeugen zu erfüllen. Außerdem haben sie sehr niedrige Produktionskosten, was sie preislich sehr wettbewerbsfähig macht. Bis heute ist die Technologie nicht nur sehr ausgereift, sondern auch die Recyclingsysteme sind gut etabliert.
Nachteil
Es ist bekannt, dass Blei-Säure-Batterien eine relativ geringe Energiedichte haben, ein großes Volumen aufweisen und recht schwer sind. Ihre Lebensdauer ist im Allgemeinen kurz, mit einer Zyklenzahl von etwa 300-500. Außerdem haben sie eine hohe Selbstentladungsrate, was bedeutet, dass sie häufiger ausgetauscht werden müssen.
Außerdem kann die Wartung von Blei-Säure-Batterien recht mühsam sein, und sie sind nicht sehr umweltfreundlich.
Anmeldung
Blei-Säure-Batterien sind kostengünstig und zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, sofort große Ströme zu liefern. Daher werden sie häufig als Startstromquelle, in USV-Systemen, Standby-Stromversorgungen und vielem mehr verwendet.
NaS-Batterie
Definition
Natrium-Schwefel-Batterien sind eine neue Art von chemischer Energiequelle. Im Gegensatz zu anderen wiederaufladbaren Batterien können sie bei hohen Temperaturen betrieben werden.
NaS-Batterie
Vorteil
Eines der Merkmale von Natrium-Schwefel-Batterien ist ihre hohe spezifische Energie. Die theoretische spezifische Energie beträgt 760 Wh/kg, während die praktische spezifische Energie 150 Wh/kg beträgt.
Ein zweites Merkmal ist die Fähigkeit, mit großen Strömen und hoher Effizienz zu laden und zu entladen, mit einer allgemeinen Entladestromdichte von 200-300 mA/cm².
Nachteil
Natrium-Schwefel-Batterien müssen beheizt und isoliert werden, damit sie eine Betriebstemperatur von 300-350 °C erreichen. Bei solch hohen Betriebstemperaturen muss den Sicherheitsaspekten besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Außerdem ist Natrium ein hochreaktives und gefährliches Element, das von Sauerstoff und Wasser ferngehalten werden muss, um Brände durch Leckagen zu verhindern.
Anmeldung
Natrium-Schwefel-Batterien können aufgrund ihrer großen Kapazität, ihrer langen Lebensdauer und ihres hohen Wirkungsgrads in Bereichen wie der Energiespeicherung im Netz, der Spitzenlastreduzierung und des Lastausgleichs, der Notstromversorgung und der Windenergieerzeugung eingesetzt werden.
FAQ
Was ist besser: Lithium- oder NiMH-Akkus?
Um festzustellen, welche Batterie besser ist, ist eine Analyse auf der Grundlage Ihrer Bedürfnisse erforderlich.
Einfach ausgedrückt: Wenn Sie eine Energiequelle suchen, die kostengünstiger, umweltfreundlicher und leichter zu recyceln ist, könnten Sie Nickel-Metallhydrid-Batterien in Betracht ziehen. Wenn Sie jedoch eine Batterie mit höherer Energiedichte, längerer Lebensdauer und ohne Memory-Effekt benötigen, sind Lithium-Batterien die richtige Wahl.
Darüber hinaus sind Lithium-Ionen-Batterien eher für tragbare elektronische Geräte wie Mobiltelefone und Laptops sowie für Elektrofahrzeuge geeignet. Nickel-Metallhydrid-Batterien hingegen eignen sich für Produkte, die keine hohe Energiedichte erfordern, wie Elektrowerkzeuge und elektrisches Spielzeug.
Wenn Sie sich für ein Gerät entscheiden müssen, ist es ratsam, eine Reihe von Faktoren wie Kosten, Kapazität, Gewicht, Größe, Sicherheit und Umweltauswirkungen zu berücksichtigen.
Was ist die beste Art von wiederaufladbaren Batterien?
Diese Frage ähnelt eigentlich dem oben genannten Inhalt, da sie von der Perspektive der praktischen Anwendung ausgeht. Die Wahl der am besten geeigneten Stromquelle sollte sich nach den Eigenschaften und dem Klang des Produkts richten. Einfach ausgedrückt: Es gibt nicht den besten Akku, aber es ist möglich, die am besten geeignete Stromquelle zu wählen.
Woher weiß ich, welche Art von wiederaufladbarer Batterie ich habe?
Sie können die Art des Akkus anhand der folgenden Aspekte erkennen:
Batterie-Etikett: Auf dem Etikett sind in der Regel u. a. der Batterietyp, die Spannung oder die Kapazität angegeben.
Batteriespannung: Sie können anhand der angegebenen Nennspannung eine einfache Unterscheidung treffen: Lithium-Ionen-Akkus haben in der Regel 3,6 V oder 3,7 V, während Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhydrid-Akkus im Allgemeinen 1,2 V aufweisen.
Form und Größe der Batterien: Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhydrid-Batterien haben in der Regel Standardgrößen (AA / AAA), während Lithium-Ionen-Batterien in Sonderformen oder zylindrischen Standardformen erhältlich sind.
Informationen zu Hersteller und Modell: Detaillierte Batteriespezifikationen können online anhand der Modellnummer der Batterie oder der Marke des Herstellers gefunden werden.
Benutzerhandbuch oder Gerätespezifikationen: Das Benutzerhandbuch elektronischer Geräte oder die Produktspezifikationen auf der Website des Herstellers geben oft Auskunft über den verwendeten Batterietyp.
NiCd-Akku-Etikett
Schlussfolgerung
Dies ist eine kurze Einführung in fünf Arten von wiederaufladbaren Batterien, einschließlich ihrer Definitionen, Vorteile, Nachteile und Anwendungsbereiche. Natürlich werden wir diese Informationen später weiter aktualisieren. Wenn Sie weitere Vorschläge haben, können Sie uns gerne eine Nachricht hinterlassen.
Wenn Sie einen Bedarf an wiederaufladbaren Batterien haben, können Sie sich gerne an uns wenden. Wir würden uns freuen, Ihnen helfen zu können.
