Die wiederverwendbare Alkalibatterie wurde 1992 als Alternative zu Einwegbatterien eingeführt. Die Batterie wurde als kostengünstige Energiequelle für Konsumgüter beworben. Es wurden Versuche unternommen, Märkte für die drahtlose Kommunikation, die Medizin und die Verteidigung zu erschließen. Doch der große Durchbruch blieb aus. Heute hat die wiederverwendbare Alkalibatterie nur einen kleinen Markt, und ihre Verwendung ist auf tragbare Unterhaltungsgeräte und Taschenlampen beschränkt. Die mangelnde Marktattraktivität ist bedauerlich, wenn man bedenkt, dass es für die Umwelt von Vorteil ist, weniger Batterien wegwerfen zu müssen. Es heißt, dass die Herstellungskosten der wiederverwendbaren Alkalibatterie nur geringfügig höher sind als die der Primärzelle.
Die Idee, Alkalibatterien wieder aufzuladen, ist nicht neu. Obwohl von den Herstellern nicht befürwortet, werden gewöhnliche Alkalibatterien in den Haushalten schon seit vielen Jahren wieder aufgeladen. Das Wiederaufladen dieser Batterien ist jedoch nur dann effektiv, wenn die Zellen auf weniger als 50 % ihrer Gesamtkapazität entladen sind. Die Anzahl der Aufladungen hängt ausschließlich von der Entladetiefe ab und ist bestenfalls auf einige wenige Zyklen begrenzt. Mit jeder Wiederaufladung verringert sich die Kapazität der Zelle. Es gibt einen Vorsichtshinweis. Beim Aufladen gewöhnlicher Alkalibatterien kann Wasserstoffgas entstehen, das zu einer Explosion führen kann. Es ist nicht ratsam, normale Alkalibatterien unbeaufsichtigt aufzuladen.
Die wiederverwendbaren Alkalibatterien sind für wiederholtes Aufladen ausgelegt. Auch hier kommt es bei jeder Wiederaufladung zu einem Verlust der Ladungsaufnahme. Die Langlebigkeit der wiederverwendbaren Alkalibatterie ist eine direkte Funktion der Entladetiefe; je tiefer die Entladung, desto weniger Zyklen kann die Batterie überstehen.
Tests, die Cadex mit wiederverwendbaren Alkalizellen des Typs AA durchgeführt hat, zeigten eine hohe Kapazität bei der ersten Entladung. Die Energiedichte war ähnlich wie die von Nickel-Metallhydrid. Nachdem die Batterie vollständig entladen und mit dem Ladegerät des Herstellers wieder aufgeladen wurde, pendelte sich die wiederverwendbare Alkalibatterie bei 60 % ein, einer Kapazität, die etwas unter der von Nickel-Cadmium liegt. Wiederholte Zyklen auf die gleiche Weise führten zu einem geringfügigen Kapazitätsverlust bei jedem Zyklus. Der Entladestrom wurde bei den Tests auf 200 mA (0,2 C-Rate oder ein Fünftel der Nennkapazität) eingestellt; der Schwellenwert für das Ende der Entladung wurde auf 1 V/Zelle festgelegt.
Eine weitere Einschränkung des wiederverwendbaren Alkalisystems ist sein hoher Innenwiderstand, der zu einer Laststromfähigkeit von nur 400 mA führt (niedrigere Werte als 400 mA liefern bessere Ergebnisse). Obwohl sie für tragbare Radioempfänger, CD-Player, Kassettenspieler und Taschenlampen ausreichen, sind 400 mA für die meisten Mobiltelefone und Videokameras unzureichend.
Die wiederverwendbaren Alkalibatterien sind preiswert in der Anschaffung, aber die Kosten pro Zyklus sind im Vergleich zu anderen wiederaufladbaren Batterien hoch. Während die Nickel-Cadmium-Batterie bei 1500 Zyklen 0,04 US-Dollar pro Zyklus kostet, kostet die wiederaufladbare Alkaline-Batterie bei 10 vollständigen Entladezyklen 0,50 US-Dollar. Für viele Anwendungen sind diese scheinbar hohen Kosten immer noch wirtschaftlich, wenn man sie mit primären Alkalibatterien vergleicht, die nur einmalig verwendet werden können. Durch die nur teilweise Entladung der wiederverwendbaren Alkalien ist eine verbesserte Zyklenlebensdauer möglich. Bei einer Entladetiefe von 50 % kann mit 50 Zyklen gerechnet werden.
Um die Betriebskosten zwischen Standard- und wiederverwendbaren Alkalibatterien zu vergleichen, wurde eine Studie mit Taschenlampenbatterien für den Krankenhausgebrauch durchgeführt. Die wiederverwendbaren Alkalibatterien erbrachten messbare Kosteneinsparungen auf der Station mit geringer Pflegeintensität, auf der die Taschenlampen nur gelegentlich verwendet wurden. Auf der Intensivstation, auf der die Taschenlampen ständig benutzt wurden, konnte dieses Ergebnis nicht erreicht werden. Tieferes Entladen und häufigeres Aufladen verringerten die Lebensdauer und machten jeden Kostenvorteil gegenüber der Standard-Alkalibatterie wieder wett.
Wenn man wiederverwendbare Alkalibatterien in Betracht zieht, muss man sich darüber im Klaren sein, dass die Anfangsenergie etwas geringer ist als die der Standard-Alkalibatterie. Mit jedem weiteren Auflade-/Ladezyklus nimmt die Kapazität ab. Kosteneinsparungen ergeben sich, wenn die Batterien nie vollständig entladen werden, sondern häufig nachgeladen werden müssen.
Vorteile
- Günstig – kann als direkter Ersatz für nicht wiederaufladbare (primäre) Zellen verwendet werden.
- Wirtschaftlicher als nicht wiederaufladbare Zellen – ermöglicht mehrere Aufladungen.
- Geringe Selbstentladung – kann als Standby-Batterie bis zu 10 Jahre gelagert werden.
- Umweltfreundlich – keine giftigen Metalle verwendet, weniger Batterien werden entsorgt.
- Wartungsfrei – keine Notwendigkeit für Zyklen; kein Memory.
Einschränkungen
- Begrenzte Strombelastbarkeit – geeignet für leichte Anwendungen wie tragbare Unterhaltungselektronik, Taschenlampen.
- Begrenzte Lebensdauer – für beste Ergebnisse sollte die Batterie aufgeladen werden, bevor sie zu schwach wird.
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Bestes Wissen und Informationen über Batterien, die ich noch nie gesehen habe.thanks lot.
Ich versuche, die Lebensdauer verschiedener Batterien in Bezug auf die Lebensdauer hen in der Krankenhausumgebung verwendet zu vergleichen. Veröffentlichte Daten scheinen kein guter Indikator zu sein, da ich mindestens einen Fall habe, bei dem die Tests darauf hindeuteten, dass die Batterieleistung ähnlich sein würde, aber in Wirklichkeit fiel eine Gruppe fast halb so häufig aus wie die andere. Ich muss ein Modell für den Gerätebetrieb erstellen, um einige kontrollierte Tests durchzuführen, habe aber keine Ahnung, was ich für ein Modell verwenden sollte, da es Hunderte von Geräten gibt, die in einer Vielzahl von Praktiken eingesetzt werden.
Kennen Sie ein in der Industrie akzeptiertes Modell für die Untersuchung der Leistung von Alkalibatterien in diesen Situationen mit hoher Nachfrage? Vielleicht gibt es auch eine Tabelle mit typischen Modellen für verschiedene Geräte?
Ihre Hilfe wird sehr geschätzt.
Zeit, diesen Artikel zu aktualisieren oder eine weitere Seite hinzuzufügen.
http://ionicmaterials.com
Ich glaube nicht, dass wiederaufladbare Alkalinen noch erhältlich sind. Die beste Lösung für mich sind Eneloops. Ich benutze sie seit etwa zwei Jahren ohne Probleme. Als Sanyo 2005 die NiMH mit geringer Selbstentladung entwickelt hat, hat sich die gesamte Trockenbatterie-Industrie für immer verändert, und zwar zum Besseren.
Ich frage mich gerade, warum wiederaufladbare Batterien nie auf dem Markt geblieben sind? Insgesamt billiger, umweltfreundlicher, zuverlässiger, da man nicht ständig neue kaufen muss. Wollten sich die Leute die Mühe machen, sie aufzuladen? Wurde die Kapazität nach zu wenigen Aufladungen zu schnell zu gering? Oder lag es daran, dass sie nicht den Bedürfnissen der Verbraucher entsprachen, weil sie nicht universell für alle Geräte geeignet waren? Vielleicht war es auch nur schlechte Werbung. Hat jemand eine Idee, die er mit mir teilen könnte?
Ich habe eine Wetterstation, die wiederaufladbare Alkaline AA-Batterien und ein eingebautes Solarladegerät verwendet. Nach fast vier Jahren Betrieb muss ich nun die alten Batterien ersetzen. If Alkaline batteries no longer are available, what would be my options.
As the weather station is fairly expensive to replace but useless without functional batteries, I am faced with a dilemma.
Thanks.
Ryan, rechargeable batteries are popular in the market, in terms of number of times installed*, or Watt-hours. They just aren’t popular in terms of advertising budget, or $ spent. This is because rechargeable batteries are so much less expensive.
I.e. where a battery is installed, removed, recharged and reinstalled a 1000 times counts as much as 1000 primary batteries installed, removed and discharged.