Problemstoff

Man muss kein trommelnder rosa Hase sein, um die Vorzüge und Eigenschaften von Batterien näher kennenlernen zu wollen. Aus unseren Alltag sind sie nicht mehr wegzudenken. Sie sind in den Fernbedienungen, Spielzeugen, Hörgeräten oder Uhren enthalten. Das sie bei der falschen Entsorgung ein Umweltgefahr darstellen können, wissen wenige. “ Sind doch eh so klein“, “ Was soll denn daran gefährlich sein?“ Im folgenden Artikel möchte ich auf die Entwicklung, die verschiedenen Sorten und deren Entsorgung eingehen.

Batterie, eine kurze Geschichte

Der Begriff kommt aus dem französischen und steht für „Schlagzeug“, vom lateinischen Battuere-„schlagen“ (Quelle: Wikipedia).

In Norditalien im ausgehenden 18. Jahrhundert stellte Graf und Physiker Alessandro Volta seine neueste Erfindung vor. Die „Volta’sche Säule“. Und legt damit einen der Grundsteine für den Alltag unserer Gegenwart.

Freilich sah dieser Vorläufer noch etwas anders aus als die heutige Batterie: ein Stapel gepaarter Scheiben aus Kupfer-Zink, voneinander getrennt durch Scheiben aus Kartonpappe, diese wiederum durch eine Salz- oder Säurelösung befeuchtet. Die Voltasäule gilt als erste brauchbare kontinuierliche Stromquelle, ermöglichte so erst die Erforschung der Elektrizität und brachte u. a. die ersten elektrischen Leuchten alias Bogenlampen zum Strahlen.

John F. Daniel, britischer Chemiker, sowie der französischen Chemiker George Leclanche, entwickelten die Erfindung weiter und erfanden die „nasse Zelle“. Die „trockene Zelle“ hingegen behirnte ein Deutscher: Wissenschafter Carl Gassner begründete damit die heutigen Zink-­Kohle-Batterien. Dabei hat sich im Laufe der Geschichte nichts Grundlegendes verändert: Damals wie heute ist eine Batterie ein wahres Kraftwerk. Und das auf engstem Raum also mit geballter Ladung zwischen den Polen. Die chemische Reaktion darin erzeugt elektrische Energie. Alkali-Batterien alias Trockenbatterien bestehen immer aus denselben Komponenten: Stahlgehäuse, Kathode, Separator, Anode, Elektroden, Elektrolyt und Kollektor. Es steckt so einiges drin. Kein Wunder funktioniert unser Alltag doch Batterie betrieben.

Wie funktioniert eine Batterie?

Im Inneren der Batterien gibt es zwei sogenannte Elektroden, eine Anode und eine Kathode. Diese sind mit den Anschlüssen der Batterie außen verbunden. Die Anode wird auch „Minuspol“ und die Kathode „Pluspol“ genannt. Die gesamte Batterie befindet sich in einem „Becher“ aus Metall. In der Becherinnenwand befindet sich die Kathode aus Metalloxid. Ganz innen befindet sich die Anode aus Metall. Zwischen diesen beiden Elektroden befindet sich eine Flüssigkeit, die Elektrolyt genannt wird. Damit zwischen den Elektroden kein Kurzschluss entsteht, ist eine Schicht, die „Separator“ genannt wird, zwischen ihnen eingefügt. Schließt man an die Batterie ein elektrisches Bauelement wie z.B. eine Glühbirne an, so startet in der Batterie ein Vorgang namens „Elektrolyse“. Anode und Kathode reagieren miteinander und es werden elektrische Ladungen zwischen ihnen übertragen. Ein Ionenstrom im Elektrolyt fließt von der Kathode zur Anode. Die Separatorschicht muss diese Ionen durchlassen (Quelle: Kids and science)

Das klingt sehr kompliziert und etwas unverständlich. Dank Youtube 🙂 (was haben wir nur früher gemacht?), erklärt der folgende Film diesen Vorgang sehr einfach.

Wichtigste Arten von (Geräte-) Batterien

 

Knopfbatterie
AAA Batterie
4,5 V Batterie
1,5V Batterie
Blockbatterie
Voriger
Nächster

Die Bezeichnung von Batterien entstammt in der Regel den verwendeten (chemischen) Materialien:

Zink-Kohle-Batterie (ZnC)

Für weniger anspruchsvolle Anwendungen in Taschenlampen, Spielzeugen, Fernbedienung etc.

Die klassische Zink-Kohle-Batterie ist nach wie vor eine günstige Alternative gegenüber Alkali-Mangan-Batterien. Steigende Ansprüche an Kapazität und Leistung verdrängen jedoch inzwischen diesen Batterietyp.

Alkali-Mangan-Batterie (AlMn)

Für hohe Stromanforderung und Dauernutzung. Anwendungen für tragbare Audiogeräte, Fotoapparate, Spiele etc.

Viele Netz unabhängige Geräte wie MP3-Player, Organizer, Digitalkameras und Camcorder und tragbare CD-Spieler verlangen nach hochwertigen Batterien mit besonders hohen Stromreserven. Die verstärkte Kraft kommt durch mehr aktive Masse einer dickeren Kathode in einem größeren Zelleninnen-Volumen und verbesserten Elektrolyten mit hoher Leitfähigkeit.

Zink-Luft-Batterie (Zn-Luft)

Für hohe Belastungen in z.B. Hörgeräten und Personenrufsystemen

Von allen Primärbatterien erreichen die Zink-Luft-Zellen die höchste Energiedichte und die höchste spezifische Energie und Kapazität. Ein typisches Einsatzgebiet sind Hörgeräte. Sie erfordern kleinste Abmessungen, hohe Kapazitäten und eine flache Entladekurve.

Zink-Luft-Systeme sind im aktivierten Zustand nur begrenzt lagerfähig. Daher ist es erforderlich, sie bis zum Gebrauch luftdicht verschlossen zu halten.

Lithium-Batterie (Li)

Hohe Belastbarkeit und niedrige Selbstentladung. Anwendungen vorwiegend in Fotoapparaten mit hohem Strombedarf und elektronische Datenspeicher

Mehrere Lithium-Systeme sind heute verfügbar (z.B. Thionylchlorid, Manganoxid, Eisensulfid etc.). Von allen am weitesten verbreitet ist das Lithium-Manganoxid-System. Die Vorteile der Lithium-Zellen sind hohe Spannungslage, hohe Energiedichte, flache Entladekurven, sehr gutes Lagerverhalten und ein weiter nutzbarer Temperaturbereich. Aufgrund der geringen Selbstentladung eignen sich Lithium-Batterien für Langzeitanwendungen in der Elektronik, Telekommunikation und im Messwesen. Darüber hinaus kommen sie häufig für Fotoanwendungen zum Einsatz.

Aufladbare Batterie

Vor allem wenn man Kinder im Haus hat, sind aufladbare Batterien Goldes Wert. Ob es das ferngesteuerte Auto ist, die Fernbedienung, die plötzlich nicht mehr funktioniert oder eine Spielkonsole. Schnell an das Ladegerät angeschlossen und das Wochenende ist gerettet. Die Hersteller erzählen, dass man die Batterien zwischen 100 und 500x aufladen kann. Ich habe es selber nicht gezählt, aber wir konnten sie wirklich sehr lange verwenden und somit Abfall vermeiden.

Entsorgung von Batterien

Eine Batterie enthält Schwermetalle, die bei einer Entsorgung in der Umwelt durch das Durchsickern in tiefere Erdschichten das Grundwasser verunreinigen oder gar vergiften können. Die Entsorgung im Restmüll erzeugt zu hohe Schadstoffkonzentrationen in der Verbrennung, die ebenfalls zu vermeiden sind.

Eigentlich wäre es sehr einfach die Batterien richtig zu entsorgen. Jeder Markt, der sie verkauft muss sie auch zurück nehmen. Meistens sieht man an den Kassen Schachteln, in die man die Batterien entsorgen könnte. Natürlich können sie auch in den Abfallsammelzentren abgegeben werden.

Fazit – Es kommt nicht auf die Größe an

Ausnahmslos alle Batterien gehören extra entsorgt. Egal, ob es die kleinen aus Opas Hörapparat sind, bis zu den großen in den Spielzeugen. Die Entsorgung ist kostenlos und trotzdem gelangen noch immer zu viele in den Restmüll..warum??? Ist es die Größe, dass man vermeintlich glaubt, dass es egal ist oder das Desinteresse? Ich weiß es nicht. Fakt ist: Sie sind aus Metall, das ist ein Wertstoff und es ist etwas drin, das ist ein Schadstoff. Fertig-Punkt. In einem Gebinde gesammelt und ab in den Supermarkt oder in das Sammelzentrum. Gerade diese Möglichkeit der Entsorgung ist einfach und es gibt keine Ausrede.

Eure Trennsetterin

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Quelle

Magazin der Firma Saubermacher Resources 1/2015

Das Wiki der Elektronik

PS Die Bilder sind keine Werbung für irgendeine Batterie. Sie wurden im Abfallsammelzentrum fotografiert und dann wieder entsorgt