22 Jahre Batterieanpassung
Nov 22, 2021 Seitenansicht：490
Eine Alkalibatterie ist eine Primärzelle, die metallisches Zink und Mangandioxid enthält. Die Reaktion dieser beiden Chemikalien liefert die notwendige Energie für die Funktion der Batterie. Es wird alkalisch genannt, weil Kaliumhydroxid alkalisch ist, das in dieser Batterie als Elektrolyt verwendet wird. Die Kapazität einer Alkalibatterie ist 3- bis 5-mal höher als die einer Säurebatterie, was in den meisten Ländern der Welt zu einer größeren Popularität führt. Eine Alkalibatterie kann also eine größere Strombelastung aufnehmen. Seine höhere Kapazität wird durch seine Komponenten erreicht, die kompakter sind und weniger Platz im Inneren einnehmen, wodurch mehr Platz für die freie Bewegung der Ionen bleibt.
Diese Art von Batterie wird heute häufig für den Betrieb verschiedener elektronischer Geräte wie CD-Player, MP3-Player, Radios, Taschenlampen und Digitalkameras verwendet. Einige batteriebetriebene Spielzeuge verwenden auch diese Batterie, da sie im Vergleich zu Säurebatterien viel weniger giftig ist. Normalerweise haben Alkalibatterien je nach Qualität des verwendeten Mangandioxids eine Spannung von 1,5 – 1,65 V. Auch die Kapazität einer Batterie ändert sich mit der Belastung eines Gerätes. Ein Gerät mit niedrigem Stromverbrauch stellt einer Alkalibatterie der Größe AA die Kapazität von 3000 mAh zur Verfügung, während ein Gerät mit hohem Stromverbrauch der Batterie möglicherweise nur eine Kapazität von 700 mAh bietet.
Werden Alkalibatterien durch die Temperatur beeinflusst?
Es wird empfohlen, Alkalibatterien nur bei Raumtemperatur zu lagern. Sehr hohe Temperaturen können zum Auslaufen der Batterien führen, da die Außenhülle durch extreme Hitze platzen kann. Einige Batterien können aufgrund der zu hohen Temperaturen sogar explodieren, wenn sie einem wütenden Feuer ausgesetzt werden. Daher kann die Lebensdauer dieser Batterien stark reduziert werden, wie im Fall von Autobatterien. Die Leistung einer Alkalibatterie hängt jedoch von den sofortigen Reaktionen der Chemikalien und Hydroxylionen ab, aus denen sie besteht.
Da die Diffusion von Ionen die Batterieleistung stark beeinflusst, ist eine zu niedrige Temperatur nicht gut für die effiziente Funktion der Batterie. Die Diffusion ist bei niedrigeren Temperaturen tendenziell geringer, wodurch die Batterie im Betrieb viel langsamer wird. Im Gegensatz dazu ist die Entladung einer Alkalibatterie bei etwas höheren Temperaturen aufgrund der schnelleren Diffusion der Ionen viel sanfter. Daher sollten Batterien nur bei der in den angegebenen Handbüchern empfohlenen Temperatur aufbewahrt werden, um die beste Leistung und längere Haltbarkeit zu gewährleisten. Die Haltbarkeit vieler Batterien kann jedoch bis zu einem gewissen Grad verlängert werden, indem man sie bei Nichtgebrauch in einen Kühlschrank legt. Daher funktionieren viele Geräte bei wärmeren Wetterbedingungen besser als in der kühlen kalten Jahreszeit.
Wie kalt können Alkalibatterien werden?
Die ideale Temperatur für eine zufriedenstellende Funktion von Alkalibatterien liegt zwischen -18° C und 55° C. Mangandioxid kann jedoch auch bei - 20° C gut wirken, wenn auch langsamer. Die Leistung dieser Batterien ist immer noch besser als die der meisten anderen Typen, sogar weit unter dem Gefrierpunkt. So kann kaltes Wetter aufgrund des höheren Innenwiderstands (RI) einer Batterie zu einem Spannungsabfall von Alkalibatterien führen. Daher kann die Verwendung dieser Batterien in einigen Geräten mit hohem Stromverbrauch, wie z. B. Digitalkameras, das Gerät beeinträchtigen. Geräte mit niedrigem Stromverbrauch, wie MP3-Player, haben jedoch nur einen sehr geringen Einfluss von kaltem Wetter auf ihre Batterien.
Autobatterien brauchen im Winter viel länger, um den Motor zum Leben zu erwecken. Die Stromaufnahme einer Autobatterie bei - 18° C für 30 Sekunden wird als Kaltstartstromstärke bezeichnet und ist die Standardkapazität einer Batterie bei kaltem Wetter, ohne dass die Spannung abfällt. Bei Geräten mit hohem Stromverbrauch tritt aufgrund des größeren Innenwiderstands bei einer niedrigeren Temperatur ein höherer Spannungsabfall auf. Es zeigt sich, dass Taschenlampen während des kühlen Winters nicht viel helles Licht werfen, wie es normalerweise bei der Verwendung einer Taschenlampe in der Nacht der Fall ist. Wenn eine Taschenlampe vor dem Gebrauch aufgewärmt wird, nimmt sie aufgrund der wiederhergestellten Batteriestärke ihre ursprüngliche Helligkeit wieder an.
Bei welcher Temperatur funktionieren Batterien nicht mehr?
Eine Batterie funktioniert nur, wenn ihr Plus- und Minuspol verbunden sind, so dass elektrischer Strom aus der spontanen Reaktion zwischen den Chemikalien in der Batterie erzeugt wird. Bei extrem kaltem Wetter kann der Elektrolyt gefrieren und die Ionen beim Laden oder Entladen der Batterie nicht von einem Anschluss zum anderen transportieren. Aufgrund dieser besonderen Qualität kann eine Alkalibatterie bei einer Temperatur von - 50° C nicht mehr funktionieren.
Darüber hinaus haben einige Alkalibatterien Elektrolyte auf Wasserbasis, die leicht einfrieren können. Da sich Wasser beim Gefrieren ausdehnt, können diese Batterien aufgrund zu niedriger Temperaturen auch explodieren oder einfach platzen, um Chemikalien auszutreten. Daher sollten diese Batterien im extremen Winter nicht in Geräten mit höherem Stromverbrauch verwendet werden. Die Lebensdauer von Alkalibatterien nimmt allmählich ab, wenn sie längere Zeit kaltem Wetter ausgesetzt sind.
Die Leistung einer Alkalibatterie beträgt 100 %, wenn eine Kombination aus Lithium und Nickel-Metallhydrid als Basiskomponente verwendet wird. Der Temperatureinfluss ist bei Lithium viel geringer als bei Alkalibatterien mit Mangandioxid. Normalerweise werden Mangandioxidpaste und Kohlepulver dicht in eine Edelstahldose gefüllt, um als Kathode in einer Batterie zu wirken. Als negative Elektrode dient Zinkpulver, das in Kaliumhydroxid-Gel eingetaucht ist. Da das Zink in Pulverform vorliegt, bietet es eine größere Oberfläche für chemische Reaktionen und verringert dadurch den Innenwiderstand der Batterie. Wie bei allen Batterien befindet sich die positive Elektrode am erhöhten Ende, während sich die negative Elektrode am flachen Ende einer Zelle befindet.
Viele Alkaline-Batterien sind wiederaufladbar und werden daher von den Herstellern mit einem geeigneten Ladegerät versehen. Die Kapazität des akkus nimmt jedoch bei wiederholtem Laden allmählich ab, bis er zu langsam wird und ausgetauscht werden muss. Es ist besser, sich von auslaufenden Alkalibatterien fernzuhalten, da Kaliumhydroxid bei Berührung Hautreizungen verursachen kann. Insgesamt sind Alkalibatterien fast bei allen Wetterbedingungen nützlich und werden daher häufig für den Betrieb vieler Geräte verwendet.
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