Wie werden wiederaufladbare Batterien hergestellt? Ein Leitfaden für NiMH-Batterien

Mit einer Zitrone, etwas Kupferdraht und einer Büroklammer kann jeder eine Batterie herstellen. Sie hätte keine Chance gegen die Stromleistung einer einzelnen Haushaltsbatterie, aber das Grundprinzip ist klar.

Heutzutage werden überall auf der Welt Millionen Batterien produziert, verwendet und recycelt. Durch die Wahl besserer Materialien und spezifischerer Strukturen versuchen die Hersteller, die Qualität und Zuverlässigkeit ihrer Batterien fortlaufend zu verbessern.

Aber wie genau werden Batterien hergestellt? Was macht eine Batterie in alltäglichen Situationen zuverlässig, sicher und gut? In diesem Artikel erläutern wir, wie wir wiederaufladbare Batterien herstellen.

Gleich und doch unterschiedlich

Es gibt verschiedene Typen, von denen die meisten in zwei Hauptgruppen unterteilt werden können: Primärbatterien und Sekundärbatterien (wiederaufladbare Batterien).

Im Hinblick auf die Verwendung mögen die Unterschiede zwischen den Typen nicht so klar sein: Eine Batterie ist einfach ein Werkzeug, das Energie speichert und sie bei Bedarf wieder abgibt. Im Hinblick auf die Struktur sind die Unterschiede zwischen den Typen aber deutlicher. Dies gilt auch für das Verfahren bei der Batterieherstellung.

Zur Vereinfachung werden wir uns in diesem Artikel nur auf die Struktur von eneloop-Batterien beziehen. Eine ausführlichere Erläuterung der anderen Typen finden Sie in unserem umfassenden Batterieleitfaden.

Eine neuere, bessere Batterie

Eneloop-Batterien von Panasonic sind NiMH (Nickel-Metallhydrid)-Batterien. Im Hinblick auf die Struktur ähnelt dieser Typ sehr stark seinem älteren Bruder, der NiCd (Nickel-Cadmium)-Batterie, aber eneloop NiMH-Batterien verfügen über eine höhere Kapazität und sind daher besser für längere Betriebszeiten geeignet. Aufgrund der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung bieten sie auch eine bessere Beständigkeit gegenüber dem Memory-Effekt.

Wie genau sind Batterien denn aufgebaut? Wie der Name schon andeutet, bestehen NiMH-Batterien hauptsächlich aus Nickel und einem Metallbestandteil. Eine eneloop-Batterie setzt sich aus drei Komponenten zusammen: einer positiven Elektrode, einem Separator und einer negativen Elektrode. Diese werden zu einer Spirale aufgedreht, die in einem Metallgehäuse platziert wird. Letzteres wird dann mit einem flüssigen Elektrolyt gefüllt, bevor es mit einer Kappe geschlossen wird. Die Kappe selbst verfügt über ein Gasentlüftungsventil, um die Entlüftung von Gas zu ermöglichen, wenn die Batterie überladen wird.

Was ist bei eneloop-Batterien anders?

NiMH-Batterien wurden wegen hoher Selbstentladungsraten kritisiert, weshalb die Verwender ihre Batterien häufig unmittelbar vor der Verwendung aufladen müssen. Diese geringe Lagerbeständigkeit wurde durch Unreinheiten bei bestimmten Materialien verursacht.

Panasonic eneloop hat sich bemüht, NiMH-Batterien zuverlässiger zu machen, sowohl im Hinblick auf die Entladung als auch auf die Leistung. Durch die Verbesserung der Zusammensetzung der positiven Elektrode und des Separators können die Batterien nach einem Jahr Lagerung bis zu 80 % ihrer ursprünglichen Kapazität halten. Die negative Elektrode verfügt über eine bessere Beschichtungstechnologie, um den Lebenszyklus zu verbessern.

Des Weiteren verwendet eneloop ein dünneres, aber stärkeres Schutzgehäuse. Ohne wahrnehmbare Änderungen an der Außengröße wurde das Innere der Batterie effizienter organisiert. Daher verfügt die Batterie über eine höhere Kapazität und kann bis zu 2.100 mal wiederaufgeladen werden.

Wie werden Batterien zu einer zuverlässigeren Energiequelle für alle? Dies ist eine Kombination aus Grundsätzen und einer fortlaufenden Verbesserung für die vielen Jahre, die noch kommen.