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Nutzbarer Energieinhalt von Alkalibatterien: Schaubilder

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

Im Folgenden werden 4 Fälle unterschieden und graphisch dargestellt:

Betriebsfälle:
Trennung nach Gerätequalität und Betriebsprofil
Lastfall
Gross, sporadisch
Klein, dauernd
Charakter des betriebenen Geräts
Hochwertig
1.
2.
Billig
3.
4.

Beispiele:

Fall 1: 10   Ohm / bis 1,0V, z.B. Taschenlampe mit Glühbirne (billig, aber tolerant), LED Fahrradscheinwerfer (hochwertig und tolerant weil Konstantstromquelle)
Fall 2: 100 Ohm / bis 1,0V, z.B. Uhren, Kleinstgeräte aus dem Fachhandel
Fall 3: 10   Ohm / bis 1,2V, z.B. "Preisgünstige Stromfresser", z. B. Ghettoblaster und anderer batteriebetriebener Krimskrams aus dem Supermarkt
Fall 4: 100 Ohm / bis 1,2V, z.B. Kleiner, batteriebetriebener Krimskrams aus dem Supermarkt

Für alle 4 Fälle werden die erholten Spannungen der Batterien in Abhängigkeit vom (Ent-)Ladungszustand graphisch mit Einhüllenden dargestellt. Die Einhüllenden sind mit statistischen Konfidenzintervallen vergleichbar, die allerdings per Auge, und nicht mit statistischen Methoden ermittelt worden sind. Da der Test alle weltweit mit nennenswerter Häufigkeit vorkommenden Batteriemarken abdeckt (Stand Ende 2016), kann man bei den Einhüllenden  davon ausgehen, dass sie tatsächlich die weitaus meisten jemals vorkommenden Messpunkte beinhalten.
Die Lücken in manchen Bildern rühren daher, weil dem Verfasser die Idee, Ladezustände anhand der erholten Batteriespannung zu bestimmen, erst gekommen ist, nachdem der Test schon eine Weile gelaufen ist.
Die meisten Batterien wurden bei 3 bis 5 Ladezuständen gemessen, manche nur bei einem einzigen.


Fall 1, hochwertiges Gerät, grosse (ggfs. sporadische) Last


Die Einhüllenden wurden nicht bis ganz rechts gezeichnet, da dieser Bereich für keine praktische Anwendung relevant ist. Die orange eingezeichnete Linie soll die Mittelwerte repräsentieren. Dargestellt ist die erholte Spannung, also die Batteriespannung im "ausgeruhten" Zustand. Dieser Zustand wird praktisch schon nach wenigen Tagen erreicht, nachdem man die Last von der Batterie entfernt hat. Die grün eingezeichnete Linie ist eine Ablesehilfe für das folgende

Zahlenbeispiel:

Wird bei einer unbekannten Beispiel-Batterie, die mindestens mehrere Tage lang nicht belastet wurde, eine Spannung von 1,35 V gemessen, dann liegt ihr Entleerungsgrad zwischen 56% und 79%, sofern sie ab sofort im grossen Lastfall an einem hochwertigen Gerät betrieben werden soll. Soll sie dagegen im kleinen Lastfall betrieben werden, siehe Fall 2.


Fall 2, hochwertiges Gerät, kleine Last



Die Einhüllenden wurden nicht bis ganz rechts gezeichnet, da dieser Bereich für keine praktische Anwendung relevant ist. Die orange eingezeichnete Linie soll die Mittelwerte repräsentieren. Dargestellt ist die erholte Spannung, also die Batteriespannung im "ausgeruhten" Zustand. Dieser Zustand wird praktisch schon nach wenigen Tagen erreicht, nachdem man die Last von der Batterie entfernt hat. Die grün eingezeichnete Linie ist eine Ablesehilfe für das folgende

Zahlenbeispiel:

Wird bei einer unbekannten Beispiel-Batterie, die mindestens mehrere Tage lang nicht belastet wurde, eine Spannung von 1,35 V gemessen, dann liegt ihr Entleerungsgrad zwischen 48% und 60%, sofern sie ab sofort im kleinen Lastfall an einem hochwertigen Gerät betrieben werden soll. Soll sie dagegen im grossen Lastfall betrieben werden, siehe Fall 1.


Fall 3, Billiges Gerät, grosse (ggfs. sporadische) Last



Die orange eingezeichnete Linie soll die Mittelwerte repräsentieren. Dargestellt ist die erholte Spannung, also die Batteriespannung im "ausgeruhten" Zustand. Dieser Zustand wird praktisch schon nach wenigen Tagen erreicht, nachdem man die Last von der Batterie entfernt hat. Die grün eingezeichnete Linie ist eine Ablesehilfe für das folgende

Zahlenbeispiel:

Wird bei einer unbekannten Beispiel-Batterie, die mindestens mehrere Tage lang nicht belastet wurde, eine Spannung von 1,40 V gemessen, dann liegt ihr Entleerungsgrad zwischen 63% und 82%, sofern sie ab sofort im grossen Lastfall an einem billigen Gerät betrieben werden soll. Soll sie dagegen im kleinen Lastfall betrieben werden, siehe Fall 4.


Fall 4, Billiges Gerät, kleine Last



Die orange eingezeichnete Linie soll die Mittelwerte repräsentieren. Dargestellt ist die erholte Spannung, also die Batteriespannung im "ausgeruhten" Zustand. Dieser Zustand wird praktisch schon nach wenigen Tagen erreicht, nachdem man die Last von der Batterie entfernt hat. Die grün eingezeichnete Linie ist eine Ablesehilfe für das folgende

Zahlenbeispiel:

Wird bei einer unbekannten Beispiel-Batterie, die mindestens mehrere Tage lang nicht belastet wurde, eine Spannung von 1,40 V gemessen, dann liegt ihr Entleerungsgrad zwischen 40% und 52%, sofern sie ab sofort im kleinen Lastfall an einem billigen Gerät betrieben werden soll. Soll sie dagegen im grossen Lastfall betrieben werden, siehe Fall 3.
 
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