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Energieinhalt von Batterien, einige Beispiele

Inhaltsverzeichnis

01. Einleitung
02. Wesentliche Ergebnisse im Überblick
03. Energieinhalt von Batterien
04. Nutzbarer Energieanteil
05. Ladezustand vs. Ruhespannung: Theorie
06. Ladezustand vs. Ruhespannung: Diagramme
07. Ladezustand vs. Ruhespannung: Tabellen
08. Spannungsverlauf vs. Zeit: Einleitung
09. Spannungsverlauf vs. Zeit: Alkali, 100 Ohm
10. Spannungsverlauf vs. Zeit: Alkali, 10 Ohm
11. Spannungsverlauf vs. Zeit: Zink, 100 Ohm
12. Spannungsverlauf vs. Zeit: Zink, 10 Ohm
13. Überblickseite über alle Einzeltests
14. Vergleichende Bewertung: Rangfolgen
15. Vergleichende Bewertung: Energieinhalte
16. Exemplarstreuungen: Beispiele

In der technischen Alltagswelt gibt es drei grundsätzliche Grössen, mit denen das Vermögen von technischen Geräten zutreffend beschrieben wird:

Leistung, Drehmoment und Energie.

Als rein mechanische Grösse kommt Drehmoment für Batterien natürlich nicht in Frage. Aus praktischen Gründen (führt hier zu weit) ist auch Leistung nicht sehr geeignet, da sie sehr vom Einsatzfall abhängt. Die Energie dagegen ist die ideale Kenngrösse, die das Vermögen von Batterien realistisch, praxisnah, und vor allem fast ohne Täuschungspotential beschreibt.
Für den Endverbraucher ist es bedeutungslos, welche Strommenge eine Batterie für wie lange liefern kann (= Kapazität), sondern wie viel Arbeit sie vollbringen kann (=Energieinhalt). 
Man stelle sich z.B. ein Modellauto vor. Der gesunde Menschenverstand sagt: Je länger (oder je weiter) das Modellauto mit einer einzigen Batterie fährt, desto besser ist die Batterie; und genau das wird durch den Energieinhalt ja gerade beschrieben.
Würde man dagegen die Kapazität als Massstab nehmen, dann würde der Test noch weiterlaufen, nachdem das Modellauto zum Stillstand gekommen ist. Die Batterie hat dann zwar nicht mehr die Kraft, das Auto zu bewegen, aber sie liefert immer noch einen (kleinen) Strom, der z.B. den Moror erwärmt. Dieser Zustand kann ein Vielfaches derjenigen Zeit andauern, die das Modellauto tatsächlich gefahren ist, und die daraus berechnete (nutzlose) Kapazität kann bedeutend sein.


Natürlich gibt die Batterie in diesem (nutzlosen) Zustand auch Energie ab, aber diese bleibt über die Zeit kumuliert unbedeutend im Vergleich zu derjenigen Energiemenge, die zuvor tatsächlich zum Fahren verwendet worden ist.
Der tiefere Grund für diesen Unterschied ist, dass die Batteriespannung 
eingeht.

Die folgenden beiden Bilder zeigen die Energieinhalte einiger getesteten Batterien bei 100 Ohm und bei 10 Ohm Last in Einheiten von Kilojoule.


Energieinhalt Batterie Mono





Demnach ist der Energieinhalt von Alkalibatterien mindestens doppelt so hoch wie bei Zinkbatterien.
Der braun gefärbte Datenpunkt ganz links im 100 Ohm Last Bild ist eine Alkalibatterie, deren MHD 12 Jahre (!) vor dem Test abgelaufen war. 


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