Woran erkenne ich den Pluspol und den Minuspol einer Batterie oder eines Akkus?
Der Pluspol einer Batterie ist normalerweise mit einem + und der Minuspol mit einem - gekennzeichnet. Diese Kennzeichnung finden Sie bei praktischen bei allen AA und AAA Batterien und Akkus. Wenn mehrere Akkus zu einem sogenannten Akkupack zusammengestellt und in Schrumpfschlauch verpackt sind, ist der Pluspol normalerweise mit einem roten Kabel und der Minuspol mit einem schwarzen Kabel verbunden. Bei 9 Volt Blockbatterien sind die beiden Pole unterschiedlich geformt, sodass der Anschlussstecker beispielsweise in einem Spielzeugauto nicht falsch ausgestreckt werden kann. Bei verschiedenen Akkus kann der Pluspol auch durch zwei Ringe gekennzeichnet sein, während der Minuspol nicht gekennzeichnet ist. Bei Autobatterien ist der Pluspol größer im Durchmesser als der Minuspol und ist mit einem + und/oder rot gekennzeichnet.
Was bedeuten Kapazität, Spannung und Wattstunden?
Die Kapazität einer Batterie ist das Maß der von der Batterie gespeicherten Ladung und wird durch die Masse des in der Batterie enthaltenen aktiven Materials bestimmt. Die Batteriekapazität bezeichnet die maximale Energiemenge, die unter bestimmten Bedingungen aus der Batterie entnommen werden kann. Die tatsächlichen Energiespeicherfähigkeiten der Batterie können jedoch erheblich von der "nominalen" Nennkapazität abweichen, da die Batteriekapazität stark vom Alter, den Nutzungsbedingungen, den Lade- oder Entladebedingungen der Batterie und der Temperatur abhängt. Die Batteriekapazität wird in Amperestunden (Ah), Milliamperestunden (mAh) oder als Wattstunden (Wh) angegeben.
Die Spannung einer Batterie bezieht sich auf die Differenz des elektrischen Potenzials zwischen den positiven und negativen Anschlüssen einer Batterie. Ein größerer Potenzialunterschied führt zu einer größeren Spannung. Elektrisches Potenzial bedeutet die Ladungsdifferenz zwischen zwei Punkten - in diesem Fall den beiden Polen einer Batterie. Einer ist positiv geladen und der andere ist negativ geladen. Eine negative Ladung bedeutet einfach, dass ein Überschuss an negativ geladenen Teilchen oder Elektronen an dem Anschluss vorhanden ist, während ein positiv geladener Anschluss einen Mangel an diesen Elektronen aufweist.
Die räumliche Trennung der zwei Pole verhindert, dass die Elektronen von dem negativ geladenen Anschluss zu dem positiv geladenen Anschluss gelangen. Sobald die zwei Anschlüsse über eine Schaltung oder einen Elektromotor verbunden werden, können sich die Elektronen frei entlang des Stromkreises vom Minuspol zum Pluspol bewegen. Diese Elektronenbewegung wird als elektrischer Strom bezeichnet, der in Ampere (A) oder Milliampere (mA) gemessen wird.
Die Spannung eines Akkus ist nicht von der Größe, sondern nur vom verwendeten Material abhängig. Beispiele sind herkömmliche Alkaline AA-Batterien mit einer 1,5 Volt Spannung, eine einzelne Zelle eines Blei-Akkus hat eine Spannung von 2 Volt und eine Zelle eines NiMH-Akkus (NiMH = Nickel-Metallhydrid) immer eine Spannung von 1,2 Volt.
Die Wattstunde (Wh) ist eine Maßeinheit für die Leistung einer Batterie oder eines Akkus über einen Zeitraum von einer Stunde. Eine Wattstunde entspricht einem Watt durchschnittlichem Leistungsfluss über eine Stunde. Ein Watt über vier Stunden wären 4 Wattstunden Leistung. Zum Beispiel würde eine 100-Watt-Glühbirne mit einem 400-Watt-Stunden-Akku theoretisch 4 Stunden leuchten. Wattstunden werden oft anstelle der Amperestunden eines Akkus angegeben. Wattstunden können berechnet werden, in dem die Amperestunden mit der Spannung multipliziert werden.
Was geschieht, wenn Batterien in Reihe geschaltet werden?
Wenn Sie Batterien oder Akkus in Reihe schalten erhöht sich die Spannung, während die Kapazität in Amperestunden gleich bleibt. Die Spannung erhöht sich jeweils um das Maß der einzelnen Batterien in der Reihenschaltung. Da heißt, wenn vier 1,5 Volt Batterien hintereinander geschaltet werden, erhalten Sie eine Spannung von 6 Volt. Die Reihenschaltung erfolgt, in dem der Pluspol einer Batterie mit dem Minuspol der nächsten Batterie verbunden wird.
Wie verhalten sich Kapazität und Spannung bei einer Parallelschaltung?
Wenn Batterien parallel zueinander geschaltet werden, das heißt, wenn jeweils die Pluspole und die Minuspole miteinander verbunden werden, erhöht sich die Kapazität, die Spannung bleibt jedoch gleich. Bei der Parallelschaltung von zwei Batterien verdoppelt sich die Kapazität, bei drei verdreifacht sie sich und so weiter.
Tipps zum richtigen Umgang mit Akkus und Batterien
Akkus und Batterien sollten Sie immer trocken lagern und die Batteriekontakte sauber halten. Eine Konfiguration mit vier Batterien hat acht Kontakte und jeder Kontakt fügt Widerstand hinzu - von der Batterie zum Halter und vom Halter zur nächsten Batterie. Mischen Sie keine Batterien, sondern ersetzen Sie alle Batterien, wenn sie schwach sind. Die Gesamtleistung ist nur so gut wie das schwächste Glied in der Kette. Beachten Sie die Polarität. Eine umgekehrte Batterie subtrahiert die Zellspannung, statt sie zu addieren. Entfernen Sie die Batterien aus dem Gerät, wenn es nicht benutzt wird, um Auslaufen und Korrosion zu verhindern. Dies ist besonders wichtig bei herkömmlichen Batterien. Lagern Sie keine losen Batterien in einer Metallbox. Legen Sie einzelne Batterien in kleine Plastikbeutel, um einen elektrischen Kurzschluss zu vermeiden. Tragen Sie keine losen Batterien und Akkus in der Hosen- oder Jackentaschen.
Laden Sie nicht wiederaufladbare Batterien nicht auf. Wasserstoffablagerungen in der Batterie können zu einer Explosion führen. Achten Sie beim Laden eines Akkus auf die Polarität. Umgekehrte Polarität kann einen elektrischen Kurzschluss verursachen. Entfernen Sie vollständig geladene Akkus aus dem Ladegerät und laden Sie Akkus nur bei Raumtemperatur auf. Ganz wichtig ist, dass Sie Batterien und Akkus von kleinen Kindern fernhalten. Zusätzlich zu einer Erstickungsgefahr kann der Stromfluss der Batterie die Magenwand beim Verschlucken ulzerieren, das heißt zu Geschwüren führen. Die Batterie kann zudem reißen und Vergiftungen verursachen.
Akkus und Batterien richtig entsorgen
Ausgedient Akkus und Batterien gehören nicht in den Hausmüll, sie müssen gesondert entsorgt werden. Hersteller und Händler müssen in Deutschland Batterien kostenlos zurücknehmen und Verbraucher sind dazu verpflichtet, Batterien zurückzugeben. Der einfachste Weg ist daher zum Händler zu gehen, um die Batterien zurückzugeben oder in die bereitgestellten Boxen zu einzuwerfen. Lithium-Akkus müssen vor der Entsorgung gegen Kurzschlüsse gesichert werden. Kleben Sie hierzu einfach ein Stück Klebe- oder Isolierband über die Kontakte. Für diese Akkus gibt es zudem spezielle gelbe Rücknahmeboxen.
Wie lade ich Standard AA und AAA-Akkus am Besten?
Standard AA und AAA-Akkus werden oft im fast entladenen Zustand ausgeliefert. Das allererste Aufladen, das sogenannte Formatieren, sollte möglichst schonend mit einem geringen Ladestrom durchgeführt werden. Nach dem ersten Aufladen verfügen Standard Akkus noch nicht über ihre maximale Kapazität. Die maximale Kapazität wird erst nach mehreren Lade- und Entladezyklen erreicht. Alle Ladevorgänge nach dem ersten Aufladen können mit hohem Ladestrom erfolgen. Entfernen Sie vollständig geladene Akkus aus dem Ladegerät. Ein einfaches Ladegerät kann möglicherweise nicht die korrekte Erhaltungsladung einhalten, wenn der Akku vollständig geladen ist. Der Akku kann dadurch überhitzen und beschädigt werden. Ein gutes Ladegerät ist daher ein absolutes Muss, um Akkus richtig zu laden.
Woran erkenne ich einen guten Akku?
Leider können Sie einem Akku von außen nicht ansehen, ob sein Innenleben die Qualität bietet, die Sie erwarten. Selbst wenn Sie hineinschauen könnten, wäre es kaum möglich, Unterschiede festzustellen, die auf die Qualität schließen lassen. Eines der wichtigsten Erkennungsmerkmale guter Akkus ist daher die Marke. Marken-Akkus sind in der Regel bewährt und zuverlässig. Kunderezensionen oder die Erfahrung von Freunden und Bekannten können ebenfalls hilfreich sein, gute Akkus zu finden.
