Hallo! Eine schon lange offene Frage möchte ich hier stellen. Batterien der Größe R14, R6 und R3 haben eine Nennspannung von 1,5 Volt. Warum werden Akkus für diese Baugrößen mit einer Nennspannung von NUR 1,2 Volt hergestellt? Physikalisch müssen die Akkus schneller leer werden, da sie auf Grund der geringeren Spannung logischerweise mehr Strom ziehen.
Also, wer weiß die Antwort?
Moin,
Batterien der Größe R20, R14, R6 und R03 haben eine Nennspannung von 1,5 Volt.
Zuerst mal zu den Unterschieden.
Denn Batterie werden beide Typen genannt.
Zitat:
Mit dem Begriff der elektrischen Batterie wurde ursprünglich
eine Zusammenschaltung mehrerer gleichartiger galvanischer Zellen bzw. Elemente[1] bezeichnet, …
http://de.wikipedia.org/wiki/Batterie_%28Elektrotech…
Aber die „allgemein“ mit Batterie bezeichneten sind keine
Link-> Akkumulatoren.
Was bedeutet,
die gespeicherte Energie kann nur einmal abgegeben werden.
Sind also nicht wieder aufladbar !
Warum werden Akkus für diese Baugrößen mit einer
Nennspannung von NUR 1,2 Volt hergestellt?
Das hängt von den verwendeten Materialien
und deren elektrochemischen Eigenschaften ab.
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrochemische_Spannu…
Dadurch ist es „fast“ unmöglich,
Sekundärzellen(Akkus) herzustellen,
die die gleichen Eigenschaften
von guten Primärzellen(Batterie) und guten Akkus vereinen.
Physikalisch müssen die Akkus schneller leer werden,
Das ist, theoretisch richtig.
Ohne die besonderen Eigenschaften
der unterschiedlichen Systeme zu berücksichtigen,
ist es z.B. so:
Batterie ~
2000mAh = 1,5V*2000mAh = 3000mWhAkku ~
2000mAh = 1,2V*2000mAh = 2400mWh
- der Ladung entsprechenden elektr.Arbeit.
da sie auf Grund der geringeren Spannung logischerweise mehr Strom ziehen.
Nein, es ist etwas komplizierter,
denn der Strom hängt ja von der Belastung ab.
Link-> Typischer Spannungsverlauf: NiMH-Akkus im Direktverg…
Link-> Gute AA-Zellen z.B haben zwischen 2200mAh und 3500mAh,
Link-> Akku-Zellen sind in vergleichbarer Leistungsfähigkeit erhältlich.
Also, wer weiß die Antwort?
Entscheidend ist immer die Verwendung,
ob sich der Einsatz von Batterien lohnt
oder besser Akkus verwendet werden,
und ob es im Gerät möglich ist.
mfg
W.
Nun ja! Das ist nicht so recht die Antwort, die ich erwartet habe. Vielleicht hat noch jemand eine bessere Erklaerung. Ich bin gespannt und warte.
Vielen Dank schon mal im Voraus! Gru- Frank
Moin,
… Das ist nicht so recht die Antwort,
die ich erwartet habe.
Es gibt vielleicht bessere,
weniger technische,
aber faktisch keine andere Erklärungen.
Der entscheidende Punkt ist,
das die verwendeten Materialien von Primär- und Sekundärzellen,
jeweil eine anderes spezifisches Spannungspotential
entsprechend der „Elektrochemische Spannungsreihe“ haben.
Vielleicht hat noch jemand eine bessere Erklaerung.
Ich bin gespannt und warte.
Schau mal selber nach.
Zitat:
Sehr geehrter Leser
Battery University ist eine Institution,
die praktische Batteriekenntnisse für Ingenieure,
Erzieher, Studenten und Batteriebenutzer vermittelt.
Diese Artikel befassen sich mit Batterie-Chemien,
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Link -> http://www.batteryuniversity.com/index-german.htm,
Oder technischer beim Link -> Fraunhofer ICT Project - Batterie-Glossar
Vielen Dank schon mal im Voraus! Gru- Frank
mfg
W.
P.S.
Schau auch mal in meine ViKa.
Batterietechnik ist seit mehr als 30 Jahren,
Teil mein es Jobs.
Hallo,
es liegt an der chemisch und physikalisch bedingten Bauart uznd der verwendbaren Materialien. Die Spannung wird durch die elektrochemische Spannungsreihe bestimmt hat aber keinen Einfluss auf die Kapazität. Auch verbraucht z.B. eine Glühlampe bei geringerer Spannung WENIGER Strom. (Ohmsches Gesetz)
Grüße
Tom
Hallo, erst mal Danke für die Antwort. Meine Frage ist trotzdem nicht beantwortet. Kurz gefragt: Warum baut man Akkus nicht uach mit einer Nennspannung von 1,5 Volt, so wie normale Batterien?
Gruß Frank
Hallo,
um das zu erklären kurz wie eine Batterie ungefähr funktioniert: zwischen 2 Platten aus leitfähigen Material(etwa Metall) befindet sich ein Elekrolyt, z.b eine Säure. Die beiden Platten müssen aus unterschiedlichen Material sein. Durch elektrochemische Prozesse entsteht eine Spannung.
Die einfachste „Batterie“ ist ein Apfel (saueres Elektrolyt) mit einem Kufer- und einem verzinktem Eisendraht, die man hineinsteckt. Die Spannung, die man messen kann, beträgt im Idealfall ca. 1,1 V. Das ergibt sich aus der elektrochemischen Spannungsreihe für leitfähige Stoffe. Das „Metall“ Wasserstoff bildet die Mitte bei 0 V.
-0,76 Vfür Zink und +0,35 V für Kupfer ergeben diese Spannung.
Nicht jedes Metall ist gleich gut geegnet. Die größte Spannung ergibt sich zwischen Lithium (-3,04 V) und als Metall Gold (+1,69 V) mit 4,73 V. Noch größer ist die Spannung gegen Fluor.
Es lassen sich aus Handhabungsgründen (agressiv, giftig, gasförmig) und aus Kostengründen (Gold=teuer) und elektrischen Gründen (Ausbeute, Innenwiderstand, Leistungsdichte) nur einige Stoffe einsetzen. Am bekanntesten ist die Zink/Kohle-Batterie (Zink-Braunstein-Zelle) mit 1,5 V, die Alkali-Mangan-Batterie (Alkali-Mangan-Zelle) mit 1,5 V, Lithiumbatterie, je nach Bauart 1,8 bis 3,4 V.
Bei einem Akku ist das gleiche Prinzip, nur dass hier die verwendeten Stoffe derart sein müssen, dass der chemisch Vorgang reversibel ist, dh. die Umwandlung rückgängig gemacht und damit der Akku geladen werden kann.
Typisches Material ist Blei(Oxyd) für die Autobatterie. Der Bleiakkumulator hat eine Zellenspannung von 2 V, (im Auto 6 Stück in reihe ergeben die 12 V) eine üblicher Akku in Handgeräten (Mobiltelefon usw), ist der Lithium-Ionen-Akkumulator, die Spannungsreihe ergibt bei dem verwendeten Material eine Spannung von ca 3,6 V.
Ein in Batteriebauform übich erhältlicher Akku (z.B AA und AAA) ist der Nickel-Metallhydrid-Akkumulator.(NMHi-Akku) Hier ist Nickel und Metallhydrid (Verbindungen von Metall und Wasserstoff) als Elketroden in Verwendung. Elektrochemisch bedingt ergibt diese Kombination eine Spannung von 1,2 V und eben nicht 1,5 V wie baugleiche primär-Zellen (nicht aufladbar).
Fazit: Auf Grund der durch viele Parameter bestimmten Materialauswahl ergeben sich durch die eletrochemischen Vorgänge unterschiedliche Spannungen.
Grüße
Tom
Die Beschaffungs-Möglickeiten zur Herstellung von Akku’s sind sehr unterschiedlich zu sehen gegenüber den „Batterien“.
Bei Batterien kann man einfach Materialien der „Spannungs-Reihe“ von Metallen und Elementen nutzen , welche optimal auf Leistung , aber eben nur 1-mal funktionieren .!
(verschiedene Metalle und Elemente liefern , von hochwertig bis minderwertiger Art verschiedene Spannungen „gegeneinander“ = sammeln sich die wandernden Ionen , nur in einer Richtung und zerlegen , bis zur Vernichtung des minderwertigeren Gegenpol’s.!
Bei Akku’s soll ja keine (nur minimalste) Vernichtung stattfinden , sondern „nur“ eine Ionen hin- und her laufende Strömung ( je nach Lade- oder Entlade-Zustand ) , also passen da nur ganz „spezielle Materialien“ um diese Funktion des Wieder-Aufladens zu ermöglichen .
egal wie man es macht : das günstigste sind immer Materialien welche gerade mal 1.2 Volt pro Zelle liefern und damit werden dann die benotigten „Akku-Elemente“ zusammengestellt , je nach erforderlichen Grössen der Spannungen.