Was Sie über Batterien wissen sollten

Die richtige Batterie für jeden Zweck

Alkaline-Batterien

Alka­lische Batterien, auch bekannt als AA- sowie AAA-Zelle oder 9V-Block, verdrängten in den 60er-Jahren die zuvor üblichen Zink-Kohlebatterien.

Wie funk­tionieren sie? Alkalines haben eine Zell­spannung von 1,5 Volt und speichern etwa 190 Watt­stunden pro Kilogramm. Ihre Selbst­entladung ist gering: Eine unbe­nutzte Batterie kann nach drei Jahren noch etwa 90 Prozent ihrer ursprüng­lichen Energie abgeben.

Welche Materialien stecken drin? Für die Elektroden kommt Zink-Mangan­oxid zum Einsatz, das Elektrolyt ist Kaliumhydroxid in einer wäss­rigen Lösung.

Wo werden sie einge­setzt? In portablen Radios, Taschen­lampen und etwa Funk­fern­steuerungen für Modell­fahr­zeuge.

Was ist zu beachten?

• Alkaline-Batterien sind mecha­nisch recht robust, können jedoch „auslaufen“, etwa nach einem internen Kurz­schluss oder mehr­jähriger Lagerung.
• Kühl gelagert ist die Selbst­entladung am geringsten.
• Eine schnell entladene Batterie (etwa in einer Taschen­lampe) hat tatsäch­lich noch etwa 30 Prozent ihrer Energie, die sie allerdings nur in einem Gerät mit geringerem Leistungs­bedarf abgeben kann – etwa in einem Funk­wecker.

Lithium-Batterien

Lithium-Batterien werden im High-Tech-Bereich einge­setzt. Sie stellen eine Alternative zu den Einweg-Alkalibatterien dar. Sind deutlich teurer, halten aber oftmals weit länger – zum Beispiel bei kalten Temperaturen unter 5 Grad Celsius. Die Güte von Lithium-Batterien zeigte sich auch im Batterie-Test unserer britischen Partnerorganisation Which (Test in eng­lischer Sprache und gebühren­pflichtig).

Wie funk­tionieren sie? Lithium­batterien sind komplizierter aufgebaut. Die Anode aus Lithium und die Kathode (zum Beispiel aus Eisensulfit) sind in dünnen Schichten um einen Kern gewi­ckelt. Dadurch ist die Gesamt­fläche, die für elektrochemische Prozesse zur Verfügung steht, relativ groß.

Wo werden sie einge­setzt? Lithium­batterien eignen sich eher für die punktuelle energie­intensive Nutzung, zum Beispiel in Taschen­lampen, Fotokameras und port­ablen Laut­sprechern oder Radios.

Was ist zu beachten?

• Oft halten sie bei mitt­lerer und hoher Bean­spruchung deutlich länger als die Alkali-Varianten.
• Ein Vorteil der Lithium­technik besteht darin, dass ihre Kapazität bei Kälte voll zur Verfügung steht. Deshalb eigenen sie sich auch für energie­intensive Einsätze im Außen­bereich.
• Sie aber auch sind deutlich teurer als Alkalines.

Nickel-Metall­hydrid-Akku (NiMH)

Diese ab etwa 1980 gebräuchlichen Akkus lösten die inzwischen verbotenen, hoch­giftigen Nickel-Cadmium-Akkus ab. NiMH-Akkus sind eine Alternative zu Alkali-Batterien, sie werden ebenfalls in den üblichen Bauformen, etwa als Rund­batterie der Größe AA oder AAA gehandelt.

Wie funk­tionieren sie? Die Energiedichte beträgt etwa 80 Watt­stunden pro Kilogramm, die Zell­spannung 1,2 Volt. Durch Selbst­entladung verlieren NiMH-Akkus am ersten Tag bis zu zehn Prozent ihrer Ladung und danach bis zu einem Prozent täglich. Seit etwa 2006 sind NiMH-Akkus mit geringer Selbst­entladung erhältlich (vorgeladen, ready-to-use), die pro Jahr höchs­tens 15 Prozent ihrer Ladung verlieren. Sie speichern allerdings weniger Energie als Modelle mit hoher Selbst­entladung (bei einer AA-Zelle etwa 2 500 statt 3 000 Milli­ampere­stunden). NiMH-Akkus über­stehen 500 bis 1 000 Lade­zyklen, bei wöchentlicher Ladung halten sie bis zu 10 Jahre. Für 100 Watt­stunden entnommener Energie müssen beim Laden etwa 110 Watt einge­speist werden.

Welche Materialien stecken drin? Für die Elektroden kommen Nickel(II)-hydroxid und pulv­riges Metall­hydrid zu Einsatz. Das Elektrolyt ist eine verdünnte Kali­lauge.

Wo werden sie einge­setzt? NiMH-Akkus sind eine Alternative zu Alkali-Batterien. Wie diese stecken sie in port­ablen Radios, Taschen­lampen und etwa Funk­fern­steuerungen für Modell­fahr­zeuge.

Was ist zu beachten?

• NiMH-Akkus sind beim Abkühlen bereits wenige Grad ober­halb des Gefrier­punktes kaum noch brauch­bar, unter­halb von –10 Grad bricht ihre Leistungs­fähig­keit ein.
• In Geräte, bei denen mehrere NiMH-Akkus einge­legt werden, muss wirk­lich jede richtig einge­setzt sein und nicht etwa eine oder mehrere falsch: NiMH-Akkus können durch falsche Polung zerstört werden. Empfindlich reagieren sie auch auf Hitze, Über- und Unterladung.

Silber­oxid-Batterien

Diese kleinen Knopf­zellen sind Primär­zellen, können also nur einmal entladen werden. Dabei haben sie eine viel höhere Energiedichte als Alkali- oder Lithium­knopf­zellen. Aufgrund der hohen Kosten für Rohstoffe und Herstellung sind sie vergleichs­weise teuer.

Wie funk­tionieren sie? Die Anode aus Zinkpulver wird bei der Entladung oxidiert, die Katode aus Silber­oxid reduziert zu elementarem Siler. Dabei kommt eine Zell­spannung von rund 1,5 Volt zustande.

Wo werden sie einge­setzt? Aufgrund ihrer hohen Energiedichte bei geringer Größe und Gewicht kommen Silber­oxid-Zellen zum Beispiel in Armband­uhren oder medizi­nischen Geräten zum Einsatz, die sie über einen sehr langen Zeitraum betreiben können.

Zink-Kohle-Batterien

Dieser Batterie­typ ist stark veraltet und wurde in den 1960er-Jahren von den Alkalibatterien abge­löst. Im Vergleich zu ihnen sind Zink-Kohle-Batterien leistungs­schwach und laufen zudem gelegentlich aus. Auf sie sollte man nur zurück­greifen, wenn keine anderen Batterien erhältlich sind.

Zink-Luft-Batterien

Zink-Luft-Batterien wurden nach dem zweiten Welt­krieg entwickelt. Ein Grund war die Rohstoff­knapp­heit etwa bei Blei. Heute werden diese Batterien wegen ihrer hohen Energiedichte geschätzt und als Hörgerätebatterien einge­setzt.

Wie funk­tionieren sie? Das wichtigste Merkmal ist die hohe Energiedichte von bis zu 400 Watt­stunden pro Kilogramm. Ihre Zell­spannung beträgt etwa 1,45 Volt. Aufgrund ihrer geringen Selbst­entladung können Zink-Luft-Batterien fast sechs Jahre lagern.

Welche Materialien stecken drin? Zinkpulver beziehungs­weise Zink­schwamm und ein poröses, luft­durch­lässiges Material dienen als Elektroden, Kali­lauge als Elektrolyt.

Wo werden sie einge­setzt? Bekannt sind Zink-Luft-Batterien vor allem als Energiequelle für Hörgeräte. Sie wird meist als Knopf­zelle produziert, es gibt verschiedene Baugrößen.

Was ist zu beachten?

• Das Abziehen der Schutz­folie akti­viert die Batterie: Luft dringt durch bis dahin von der Folie verschlossenen winzige Löcher ein und startet die chemische Reaktion. Verschmutzen Sie also nicht diese feinen Löcher.
• Es braucht einige Minuten, ehe die Zink-Luft-Batterie ihre volle Leistung abgibt. Läuft nach einem Zellen­wechsel das Hörgerät nicht gleich, geben Sie ihr diese Zeit, statt die vermeintlich über­lagerte Knopf­zelle wegzuwerfen.
• Nach dem Abziehen der Schutz­folie entlädt sich auch eine unbe­nutzte Zink-Luft-Batterie binnen etwa 30 Tagen. Der chemische Prozess kann nicht gestoppt werden – auch nicht durch erneutes Aufkleben der Folie.

Häufige Batterie-Größen und wo sie zum Einsatz kommen

Spannung. Eine Batterie hat immer eine fest­gelegte Spannung, die in Volt (V) angegeben wird. Sie beschreibt die Energiemenge, die zum Beispiel an ein elektronisches Gerät abge­geben werden kann.

Kapazität. Wird in Milli­ampere­stunden (mAh) angegeben und sagt aus, wie viel Energie eine Batterie über einen bestimmten Zeitraum liefern kann. In unserem Beispiel: Wie viel Milli­ampere pro Stunde. Eine Batterie mit einer Kapazität von 2 100 mAh kann eine Stunde lang 2 100 Milli­ampere abgeben oder drei Stunden lang 700 Milli­ampere.

Was tun, wenn die Batterie ausläuft?

Ist eine Batterie in einem Gerät oder in der Schublade ausgelaufen, gilt deshalb: Ausgelaufene Batterien nicht mit der Hand anfassen. Falls doch: gründlich die Hände waschen. Elektrolyt-Reste feucht abwischen und verschmutzte Kleidung waschen.

Batterien mit geringem Schad­stoff­gehalt wählen

Enthält eine Batterie eine bestimmte Menge an Queck­silber, Kadmium oder Blei, muss sie entsprechend gekenn­zeichnet sein. Besser ist es jedoch, gleich auf Batterien und Akkus mit einem geringeren Schwer­metall-Gehalt zu setzen: Alkali-Mangan-Batterien und Lithium­ionen-Akkus haben meist einen sehr nied­rigen Schwer­metall-Gehalt. Die hoch­giftigen und mitt­lerweile verbotenen Nickel-Cadmium-Akkus wurden von den Nickel-Metall­hydrid-Akkus (wieder­aufladbare Batterien) abge­löst.

Knopf­zellen: Verätzungen vermeiden

Im Haus herum­liegende Knopf­zellen gefährden Klein­kinder, warnt die Bundesarbeitsgemeinschaft Mehr Sicherheit für Kinder. Verschluckt das Kind die Batterien, können sie in der Speise­röhre hängen bleiben, undicht werden – und so Speise­röhre und Schleimhäute verätzen. Deshalb sollten die kleinen Knopf­zellen niemals herum­liegen. Batteriefächer von elektronischen Geräten sollten immer so verschlossen sein, dass kleine Kinder die Batterien nicht heraus­nehmen können.

Wie sind Batterien zu entsorgen?

Privatpersonen können alte Batterien und Akkus kostenlos in Batterie-Sammelboxen zurück­geben – sie sind gesetzlich sogar dazu verpflichtet, sie auf diesem Weg zu entsorgen. Der Handel hat auf der anderen Seite die Pflicht, Altbatterien oder alte Geräteakkus zurück­zunehmen, wenn sie diese auch verkaufen.

Wo kann man Batterien zurück­geben?

Sammelboxen sind beispiels­weise in Drogerie- und Supermärkten sowie bei Discountern zu finden, außerdem in Baumärkten und Elektromärkten. Auch kommunale Wert­stoff­höfe und Schad­stoff-Mobile sammeln alte Batterien ein.