Batterien

Ratgeber Batterien – die kleinen, kabellosen Energielieferanten

Wir brauchen Batterien für die Fernbedienung und für die Taschenlampe. In der Küchenwaage findet man sie genauso wie im Rauchmelder. Im kreisrunden Mini-Format stecken sie dagegen in der Armbanduhr und das Smartphone könnten wir ohne sie in Form eines Akkus gar nicht nutzen. Um elektrische Geräte kabellos mit Energie zu versorgen, geht es nicht ohne Batterien als wichtige Stromspeicher und mobile Energielieferanten.

Was sind Batterien und seit wann gibt es sie eigentlich? Für welche Geräte brauche ich sie und welche Unterscheidungsmerkmale gibt es? Dieser Ratgeber informiert rund um die kleinen Energiebündel und gibt praktische Hinweise, worauf beim Kauf zu achten ist, um die passenden und richtigen Batterien zu finden. Darüber hinaus erhalten Sie hilfreiche Tipps rund um den Umgang, die Lagerung und die Entsorgung der Batterien.

Was sind Batterien?

Bei einer Batterie handelt es sich um einen kleinen Energiespeicher, der in der Lage ist, elektrische Energie gleichmäßig abzugeben. Verschiedene technische und elektronische Geräte lassen sich mithilfe von Batterien mit Strom versorgen, ohne dass man die Geräte mit einem Kabel an die Steckdose anschließen muss.

Eine Batterie besteht immer aus mehreren miteinander verbundenen galvanischen Zellen. Die in den einzelnen Zellen enthaltenden Substanzen reagieren miteinander, sobald man sie in ein elektronisches Gerät einsetzt. Die Kathode (Pluspol) und die Anode (Minuspol) tauschen Elektroden jetzt aus und erzeugen auf diese Weise elektrische Energie.

Batterien gibt es sowohl für die einmalige Verwendung als auch in der wiederaufladbaren Variante, auch als Akku bezeichnet. Man unterscheidet Batterien zudem im Hinblick auf ihren Typ (chemische Zusammensetzung) und ihre Größe beziehungsweise Bauform. Namhafte Hersteller von Batterien sind Varta, Duracell, Panasonic und Energizer.

Wofür brauche ich Batterien?

Für Batterien gibt es eine Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten – mit ihnen werden viele elektronische Geräte „zum Leben erweckt“ und sind überhaupt erst nutzbar. Hier einige konkrete Beispiele, wofür man die unterschiedlichsten Batterietypen und -größen benötigt:

• Taschenlampen
• Küchen- und Personenwaagen
• Fernbedienungen und Controller
• PC-Mäuse und Tastaturen
• Smartphones, Tablets und Laptops (Akku)
• Uhren und Wecker
• Spielzeug
• Rauchmelder
• medizinische Geräte
• Funkgeräte
• Hörgeräte
• Notstromgeräte
• Kameras und Blitzgeräte

Seit wann gibt es Batterien?

Mit der Frage, wie sich elektrische Ladungen erzeugen lassen, beschäftigten sich Menschen bereits in der Antike. Konkret konnte diese Fragestellung aber erst im 18. Jahrhundert beantwortet werden, als der italienische Wissenschaftler Luigi Galvani 1780 entdeckte, dass die Schenkel eines toten Frosches zucken, wenn sie mit zwei verschiedenen Metallen in Verbindung kommen.

Die Entwicklung der ersten „richtigen“ Batterie nur 20 Jahre später ist dem italienischen Physiker Alessandro Volta zuzurechnen. Er erzeugte elektrische Spannung, indem er Zink- und Kupferelektroden durch ein mit Säure befeuchtetes Papierstück trennte. Seine Erfindung kennt man heute als Voltaische Säule. Nach diesem Prinzip erfolgte in den folgenden Jahrzehnten peu à peu weitere Entwicklungsarbeit. Die Ende des 19. Jahrhunderts erfundene Trockenbatterie, die den heutigen Zink-Kohle-Batterien bereits sehr nahekam, geht auf das Konto des deutschen Wissenschaftlers Dr. Carl Gasser. Thomas Edison war es dann, der Anfang des 20. Jahrhunderts das erste alkalische Batteriesystem entwickelte.

Wie wichtig die Erfindung der Batterie ist, zeigt sich in der heutigen Zeit immer noch mehr als deutlich: Ohne sie würden viele Geräte und Anwendungen nicht funktionieren. Ihr großer Pluspunkt ist vor allem ihre Flexibilität – schließlich können wir die elektronischen Geräte dank der Batterien mobil nutzen, ohne sie an die Steckdose anzuschließen. Das beste Beispiel ist das Telefon: Erhielten die Kabeltelefone ihre Energie früher über die Telefonleitung, sind in den heutigen Smartphones Akkus verbaut – sodass wir die kleinen Geräte auch unterwegs nutzen können. Und selbst wenn nicht schnell genug ein Stromanschluss zur Verfügung steht, gibt es sogar die Möglichkeit, eine Powerbank als externe und mobile Energiequelle zu nutzen.

Worin unterscheiden sich Primär- und Sekundärbatterien?

Ein erstes und grundlegendes Unterscheidungsmerkmal bei Gerätebatterien ist die Unterteilung in Primär- und Sekundärbatterien. Durch folgende Eigenschaften zeichnen sie sich aus:

• Primärbatterien:

Spricht man von Batterien, sind in aller Regel die Primärbatterien beziehungsweise Einmalbatterien gemeint. Da sie ihre gespeicherte Energie nur einmal entladen können, sind sie für den einmaligen Gebrauch konzipiert und danach nur ein Abfallprodukt.

• Sekundärbatterien:

Sekundärbatterien werden geläufiger als Akkumulatoren, kurz Akku, bezeichnet. Sie können mithilfe eines Ladegeräts (das über einen Netzstecker an die Steckdose angeschlossen wird) aufgeladen werden und sind dementsprechend mehrfach verwendbar. Die Anschaffungskosten für die Sekundärbatterien sind höher als die der Einmalbatterien, in Relation zur Nutzungsdauer lässt sich mit ihnen unter dem Strich jedoch Geld sparen. Die längere Lebensdauer ist zudem ein Plus für die Umwelt.

Welche Arten von Batterien gibt es?

Auch wenn man es ihnen von außen nicht ansieht, unterscheiden sich das verwendete Material im Inneren der Batterien, ihr Aufbau und ihre Funktionsweise deutlich voneinander. Dies sind die gängigen Batterietypen mit ihren entsprechenden Merkmalen:

Primärbatterien

• Alkaline-Batterien

Die Alkalines stellen eine günstige und die heute am weitesten verbreitete Gerätebatterien-Art dar. Beliebt sind sie zudem aufgrund ihrer vielseitigen Einsetzbarkeit und ihrer hohen Leistungsfähigkeit mit einer geringen Selbstentladung. Schon längst haben sie den über viele Jahre am häufigsten verwendeten Zink-Kohle-Batterien den Rang abgelaufen. Hergestellt werden Alkaline-Batterien zum einen mit Zink-Mangan-Oxid (Elektrode), zum anderen kommt als Elektrolyt Kaliumhydroxid zum Einsatz.

• Lithium-Batterien

Als wesentliche Eigenschaft punkten die Lithium-Batterien mit ihrer hohen Energiedichte. Für die Verwendung bedeutet dies, dass diese Batterien mehr und/oder länger Energie abgeben können als Alkalines, sie sind aber auch vergleichsweise teurer. Eingesetzt werden sie daher bevorzugt im Hightech-Bereich. Da ihnen Kälte nichts beziehungsweise nur wenig anhaben kann, eignen sie sich zudem für die Verwendung im Außenbereich.

• Silberoxid-Batterien

Silberoxid-Batterien sind im Hinblick auf ihre Funktionsweise vergleichbar mit den Alkalines. Ihr Hauptbestandteil ist jedoch nicht Mangandioxid, sondern – der Name legt es nahe – Silberoxid. Die Energiedichte ist bei diesem Batterien-Typ höher als bei den Alkaline- und Lithium-Batterien. Dementsprechend kosten sie in Relation zu ihrer Größe auch am meisten. Die leistungsstarken Batterien sind nämlich in Form von kleinen Knopfzellen erhältlich. Die hohe Leistung bei geringem Gewicht und ebensolcher Größe macht sie vor allem attraktiv für den Einsatz in medizinischen Geräten und Armbanduhren.

• Zink-Kohle-Batterien

Zink-Kohle-Batterien waren lange Zeit die beliebteste Batterien-Art. Mittlerweile gilt ihre Technologie aber als veraltet. Ihre Leistung ist bei einem ähnlichen Preis deutlich schwächer als die der Alkalines, sodass man sie nur noch selten findet.

• Zink-Luft-Batterien

Das in der Batterie enthaltene Zink reagiert mit Sauerstoff – für die Aktivierung muss vor dem Gebrauch eine Schutzfolie abgezogen werden. Zink-Luft-Batterien sind ähnlich wie Silberoxid-Batterien ebenfalls sehr leistungsstark und in der Regel als Knopfzellen erhältlich. Ihre hohe Energiedichte auf kleinem Raum und die Fähigkeit, Spannung über einen längeren Zeitraum in konstanter Intensität abzugeben, macht sie vor allem perfekt für den Einsatz in Hörgeräten.

Die wichtigsten Eigenschaften der Primärbatterie-Typen im Überblick:

wiederaufladbare Batterien (Akkus)

• Nickel-Metallhydrid-Akku (NiMH)

Dieser Batterie-Typ ist die Standard-Variante unter den Akkus. Man findet Nickel-Metallhydrid-Akkus vor allem in den gängigen AA- und AAA-Größen und setzt sie damit bevorzugt in die üblichen Haushaltsgeräte ein. Dieser Akku-Typ benötigt eine gewisse „Pflege“: So sollten die Gerätebatterien regelmäßig komplett entladen und wieder aufgeladen werden, um den Memory-Effekt zu verhindern. Die durchschnittliche Nutzungsdauer liegt bei bis zu 400 Aufladezyklen.

• Lithium-Ionen-Akku (Li-Ionen)

Diese wiederaufladbaren Batterien funktionieren auf Basis von Lithium und weisen genauso wie die Lithium-Einwegbatterien eine sehr hohe Energiedichte auf. Lithium-Ionen-Akkus punkten zudem in weiteren Aspekten: So haben sie eine lange Lebensdauer (bis zu 500 Zyklen), weisen eine geringe Selbstentladung auf, sind vergleichsweise leicht und haben keinen Memory-Effekt. In Kauf genommen werden muss jedoch ein höherer Preis.

• Nickel-Cadmium-Akku (NiCd)

Diese Variante gilt als veraltet, besitzt jedoch die großen Vorteile, dass sie große Mengen an Energie abgeben kann, schnell aufzuladen ist und eine lange Lebensdauer (1500 Aufladezyklen) aufweist. Als nachteilig erweisen sich der Memory-Effekt sowie der Umweltaspekt. Nickel-Cadmium-Akkus enthalten giftige Metalle.

Die wichtigsten Eigenschaften der Primärbatterie-Typen im Überblick:

Welche verschiedenen Batteriegrößen gibt es?

Ein weiteres wichtiges und auch für den Laien ersichtliches Unterscheidungskriterium bei den Batterien betrifft ihre Größe. Während Sie beim Batterietyp mehr oder weniger frei entscheiden können, welchen Sie verwenden möchten, gibt das jeweilige elektronische Gerät die richtige Größe der Batterien vor. Eine entsprechende Kennzeichnung auf der Verpackung oder dem Gerät selbst verrät, welche Batterien benötigt werden. Im Zweifel bringt ein Blick in das Batteriefach (und nicht zuletzt das Einsetzen der Batterien) Licht ins Dunkle.

Dies sind die gängigsten Batterien mit den jeweils genormten Größen:

Batterie-Bezeichnung	Abkürzung	Höhe	Durchmesser	Spannung	maximale Kapazität (Milliamperestunden)	Batterie-Typ	geeignet für
Mignon-Batterie	AA	14,5 cm	50,5 mm	1,5 Volt	3.000 mAh	Alkaline, Lithium	Standard-Verwendung: Fernbedienungen, Wecker, Waagen, Kameras, Spielzeug
Micro-Batterie	AAA	10,5 cm	44,5 mm	1,5 Volt	1.450 mAh	Alkaline, Lithium	Standard-Verwendung: Fernbedienung, Zahnbürste, Wecker, Telefon, Küchenwaage, Tastatur
Mini-Batterie	AAAA	8,3 cm	42,5 mm	1,5 Volt	600 mAh	Alkaline, Lithium	seltenere Verwendung: Maus, Tastatur, Mikrofon
Baby-Batterie	C	5 cm	27 mm	1,5 Volt	8.000 mAh	Alkaline, Lithium	Wanduhren, Radios, Rauchmelder, Taschenlampen
Mono-Batterie	D	6,15 cm	34,2 mm	1,5 Volt	18.000 mAh	Alkaline, Lithium	Spielzeuge, Haushalts- und Gartengeräte, Fernsteuerungen, Radios
Lady-Batterie	N	3,2 cm	12 mm	1,5 Volt	1.000 mAh	Alkaline, Lithium	Türöffner, Fahrradleuchten, Stirnlampen, Telefone
Block-Batterie	9-Volt-Block	48 x 26 x 17 mm	keine Angabe	9 Volt	1.200 mAh	Alkaline, Lithium	Rauchmelder, Fernbedienung, medizinische Geräte
Flachbatterie	Schulbatterie	67 x 62 x 22 mm	keine Angabe	4,5 Volt	2.000 mAh	Alkaline, Zink-Kohle	Unterricht in der Schule, Basteln, ältere Geräte
Knopfzellen	verschiedene Größen	1,2 bis 11,4 mm	4,8 bis 30 mm	1,45 bis 3 Volt	8 bis 1.000 mAh	Silberoxid, Zink-Luft	Rauchmelder, Fernbedienung, medizinische Geräte, Hörgeräte
Fotobatterien	keine feste Definition	2,7 cm	15,6 mm	3 oder 6 Volt	mindestens 1.000 mAh	CR2 Lithium-Batterien	Kameras, Blitze, Taschenlampen, Smart-Home-Geräte

Die meisten Batterien (mit Ausnahme der Block-Batterien und der Knopfzellen) weisen die typische Form einer zylindrischen Rundzelle auf. Die mit Abstand am häufigsten verwendeten Batteriegrößen sind Mignon (AA) und Micro (AAA).

Optisch aus der Reihe fallen die Blockbatterien, die ihrem Namen entsprechend die Form eines Quaders aufweisen und rechteckig sind. Die vergleichsweise hohe Spannung von 9 Volt wird durch sechs im Block enthaltende und in Reihe geschaltete Flachbatterien mit je 1,5 Volt erzeugt. Geeignet sind diese Batterien für größere Geräte mit einem hohen Strombedarf. Flachbatterien sehen den Blockbatterien sehr ähnlich, sie haben mit 4,5 Volt Spannung jedoch weniger Power – Verwendung finden sie heute fast nur noch im Schulunterricht für kreative Experimente sowie in älteren Geräten mit Nostalgiecharakter.

Auch Knopfzellen entsprechen nicht dem Bild einer Standard-Batterie. Streng genommen handelt es sich nicht einmal um eine Batterie, sondern um eine einzelne elektrochemische Zelle. Die kleinen kreisrunden, flachen Zellen gibt es in vielen verschiedenen Größen. Bei Fotobatterien handelt es sich um besonders leistungsstarke Batterien, die Geräte auch kurzfristig (selbst bei längerer Nicht-Nutzung) mit einer Menge Strom versorgen.

Worauf muss ich achten, wenn ich eine Batterie einsetze?

Eine Batterie in ein elektronisches Gerät einzusetzen, gestaltet sich nicht weiter schwierig – genaues Hinschauen ist aber dennoch angesagt. Denn wird die Batterie falsch herum eingelegt, dürfte der Strom nicht fließen und das elektronische Gerät nicht funktionieren. Wichtig ist es daher, immer auf die Symbolik sowohl am oder im Batteriefach als auch auf der Batterie zu achten: Das Plus- und das Minuszeichen geben dabei die Richtung vor.

Der Minuspol der Batterie ist dabei eher flach, im Gerät erkennt man ihn an einer Feder oder an einem kleinen Metallhebel. Dagegen weist der Pluspol an der Batterie eine leichte Erhebung auf. Bei mehreren Batterien, die in ein Fach eingesetzt werden, liegen ihre Pole meist in der entgegengesetzten Richtung

Tipp:Um Fehlfunktionen, eine zu geringe Gesamtleistung und ein Auslaufen zu verhindern, sollte man neue und alte Batterien niemals mischen und zusammen in ein Gerät einsetzen.

Wie erkenne ich, ob eine Batterie voll oder leer ist?

Bei einer originalverpackten Batterie ist das Rätsel schnell zu lösen, deutlich kniffliger wird es bei „losen“ Gerätebatterien: Ob sie noch voller Energie sind oder ob sie diese bereits verbraucht haben, sieht man ihnen von außen nämlich nicht an. Wer jetzt kein Multimeter oder ein anderes Messgerät zur Hand hat und den Ladezustand auch nicht im Gerät selbst testen möchte, der behilft sich mit folgendem Trick:

Nehmen Sie die betreffende Batterie in die Hand und lassen diese aus einer Höhe von circa 20 Zentimeter mit dem Minuspol nach unten auf den Boden oder eine Tischplatte fallen.

• Variante eins: Ist die Batterie leer, springt sie ein paar Mal etwas nach oben, bevor sie umkippt.
• Variante zwei: Eine volle beziehungsweise geladene Batterie fällt nach der Landung direkt um. Alternativ bleibt sie hochkant stehen.

Die unterschiedlichen Reaktionen liegen darin begründet, dass die in der Batterie enthaltende Masse im vollen Zustand gelartig ist. Dieses Gel federt den Sturz ab. Bei einer leeren Batterie verfestigt sich das Gel durch die Reaktion mit Sauerstoff. Dies führt zu dem genannten „Sprungverhalten“.

Wie lange halten Batterien, wenn sie nicht genutzt werden?

Was viele Menschen nicht wissen: Batterien haben ein Haltbarkeitsdatum. Dieses ist bei vielen Modellen direkt auf dem Produkt, zumindest aber auf der Verpackung aufgedruckt. Solange sie nicht im Gebrauch sind, halten die Batterien bei sachgemäßer Aufbewahrung dabei wie folgt:

Batterietyp	Haltbarkeit
Zink-Kohle-Batterien	3 bis 4 Jahre
Alkaline-Batterien	5 bis 10 Jahre
Silberoxid-Knopfzellen	2 bis 3 Jahre
Lithium-Batterien	10 bis 20 Jahre

Aufgrund ihrer sehr langen Haltbarkeit von mehreren Jahren spricht nichts dagegen, Batterien auch auf Vorrat zu kaufen, um so für den Fall der Fälle gewappnet zu sein und im Bedarfsfall und für die unterschiedlichen Geräte immer die passende Batterie direkt zur Hand zu haben.

Stecken die Batterien einmal in einem Gerät, sinkt ihre Lebensdauer natürlich deutlich – wie lange Batterien in Nutzung halten, hängt neben der Art der Batterie auch vom elektronischen Gerät und der Dauer und Intensität des Gebrauchs ab.

Wie bewahre ich Batterien richtig auf?

Damit Batterien auch ungenutzt möglichst lange halten, können Sie selbst einen Teil zu einer langen Lebensdauer mit einer entsprechenden Lagerung beitragen. Wichtig zu wissen ist dabei, dass Batterien relativ störanfällig sind und sensibel auf Einflüsse von außen reagieren. Vor allem Feuchtigkeit, Nässe, Hitze und direkte Sonneneinstrahlung setzen den Batterien zu – und führen zum schnellen Entladen, teils sogar zum Auslaufen. Mit diesem Wissen lohnt es sich, folgende Tipps zur richtigen Aufbewahrung zu berücksichtigen:

• Am liebsten lagern Batterien in ihrer Originalverpackung, die bestenfalls sogar noch ungeöffnet ist.
• Ideal ist ein kühler, dunkler Ort mit einer Temperatur zwischen 6 und 15 Grad Celsius. Ein Kellerraum mag daher eine gute Option sein. Bewahren Sie die Batterien bei Zimmertemperatur auf, ist das aber auch kein Fehler. Vom Kühlschrank ist aufgrund der zu hohen Feuchtigkeit jedoch abzuraten.
• Damit sie nicht einer zu hohen Luftfeuchtigkeit ausgesetzt sind, finden die Batterien (mit oder ohne Originalverpackung) in einer geschlossenen Schachtel oder in einem anderen luft- und lichtgeschützten Behältnis einen geeigneten Platz.
• Bei der Wahl eines Behältnisses ist darauf zu achten, dass dieses aus Kunststoff, Holz, Pappe oder Glas besteht. Keine gute Idee sind hingegen Gefäße aus Metall.
• Grundsätzlich sollten Sie es unbedingt vermeiden, die Batterien in der Nähe von metallischen Gegenständen aufzubewahren. Denn kommen sie beispielsweise mit Münzen oder Schlüsseln in Berührung, könnte ein Kurzschluss ausgelöst werden, der zum Entladen der Batterien führt. Auch ein Auslaufen ist möglich.
• Alte Batterien sind nicht nur aus Gründen der Übersichtlichkeit immer von den neuen getrennt zu lagern. Die Gefahr des Auslaufens ist jetzt ebenfalls erhöht.

Was tun, wenn die Batterie im Gerät ausgelaufen ist?

Vor allem bei über einen längeren Zeitraum ungenutzten Geräten kann es vorkommen, dass die darin eingelegten Batterien auslaufen. Der kleine Energiespeicher ist jetzt definitiv nicht mehr zu retten, die Fernbedienung, der Wecker oder der Rauchmelder häufig aber schon (sofern der Schaden zeitnah entdeckt wird). Wir empfehlen nun folgendes Vorgehen:

• Zum Schutz der Haut ist das Tragen von Einweghandschuhen unbedingt anzuraten.
• Nach dem Entfernen der beschädigten Batterie wird das Fach zunächst mit einem feuchten (aber nicht nassen) Tuch gereinigt.
• Korrosion an den Kontakten, die an ihrer meist grünlichen Verfärbung zu erkennen ist, kratzen Sie jetzt vorsichtig ab.
• Mit einem mit Alkohol oder Essig getränkten Wattestäbchen reinigt man danach das gesamte Batteriefach. Nach einer kurzen Trocknungszeit wird alles nochmal mit einem feuchten Tuch abgewischt.
• Erst dann, wenn das Fach vollständig trocken ist, können Sie mit neuen Batterien testen, ob das Gerät noch funktioniert.

Wie entsorge ich Batterien?

Ein Fall für den Rest- und Hausmüll sind alte und leere Batterien definitiv nicht. Aufgrund ihrer nicht-recyclebaren und umweltbelastenden Inhaltsstoffe ist achtloses Wegwerfen sogar verboten. Es gibt dafür eine entsprechende Kennzeichnung direkt auf den Batterien mit dem Symbol einer durchgestrichenen Mülltonne. Inhaltsstoffe, wie Lithium, Eisen sowie Schwermetalle erfordern vielmehr eine fachgerechte Entsorgung. Verbraucher haben dafür verschiedene Möglichkeiten:

Sie können die Batterien zu den Sammelstellen der kommunalen Wertstoffhöfe beziehungsweise Recyclingstationen bringen. Alternativ ist eine Abgabe von handelsüblichen Batterien auch in Supermärkten, Drogerien, Elektro-Fachgeschäften, an Tankstellen und bei allen Händlern, die selbst Batterien im Sortiment haben, möglich. Die Geschäfte stellen hier häufig am Eingang spezielle Sammelbehälter hin. Ihre Verpflichtung zur Rücknahme der Batterien ergibt sich aus dem Batteriegesetz.