Batterie oder Akkumulator – worin liegt der Unterschied?

Batterien (genauer gesagt Primärbatterien) können nicht wiederaufgeladen werden – sie verfügen over gespeicherte Energie für den Einmalgebrauch. Die darin ablaufende elektrochemische Reaktion ist irreversibel. Der Hauptbestandteil einer Batterie ist die Primärzelle.

Am gebräuchlichsten sind Batterien der Typen AAA, AA usw., wie wir sie aus dem täglichen Gebrauch kennen. Ihr Vorteil sind geringere Anschaffungskosten und niedrigere Selbstentladungsströme. Sie werden daher bevorzugt in Geräten eingesetzt, die über einen langen Zeitraum zuverlässig funktionieren müssen und gleichzeitig einen geringen Energiebedarf haben – z. B. Uhren, kleine Taschenlampen, Fernbedienungen, Detektoren, Überwachungskameras usw.

Abb. 1. Batterien (Primärzellen)

Abb. 2. Akkumulatoren bestehend aus einer Sekundärzelle

Akkumulatoren haben die Fähigkeit, Energie durch Wiederaufladen mit elektrischem Strom zu speichern, und können mehrfach verwendet werden. Das Aufladen ist eine reversible elektrochemische Reaktion.

Der Hauptbestandteil eines Akkumulators ist die Sekundärzelle, und in der Regel besteht ein Akkumulator aus mehreren solchen Zellen. Eine Sekundärzelle wird auch als Akkumulatorzelle bezeichnet.

Falls eine Sekundärzelle mit Elementen für den sofortigen Einsatz ausgestattet ist, die allen entsprechenden Normen entsprechen – einschließlich einer klaren, sichtbaren Kennzeichnung –, wird eine so ausgestattete Zelle ebenfalls als Akkumulator bezeichnet, auch wenn es sich nur um eine einzige handelt.

Handelt es sich jedoch um eine wiederaufladbare Zelle, die nicht über alle für den sofortigen Einsatz erforderlichen Attribute verfügt und so hergestellt wurde, dass sie Teil eines komplexeren Geräts wird, dann ist die korrekte Bezeichnung für ein solches „Halbfabrikat“ Sekundärzelle oder Akkumulatorzelle.

Sekundärzellen sind oft Bestandteil größerer Einheiten. Das Endprodukt ist dann ein Gerät, das aus einer Menge von in Reihe, parallel oder kombiniert geschalteten Sekundärzellen besteht, einschließlich Gehäuse, Anschlüssen, geeigneter Steuerelektronik usw., und wir nennen es Akkumulator. Oft wird auch die Bezeichnung Akkumulatorbatterie verwendet, die ebenfalls zulässig ist.

Abb. 3. Sekundärzelle (Akkumulatorzelle) Samsung Li-On INR 18650-25R

Abb. 4. Akkumulator HERMAN BL 18V/5Ah Li-On als System einer Serien-Parallel-Schaltung von wiederaufladbaren Zellen

Akkumulatoren haben im Vergleich zu Primärbatterien höhere Anschaffungskosten, höhere Selbstentladungsströme und erfordern zudem ein geeignetes Ladegerät.

Der größte Vorteil ist die Beständigkeit gegen hohe Strombelastungen und die hohe Anzahl möglicher Ladezyklen – sie liegt üblicherweise zwischen 100x und 1000x, bei modernen Akkus renommierter Hersteller (Samsung, Panasonic usw.) erreicht ihre Anzahl sogar mehr als 1500. Ihr Einsatz nimmt rasant zu und sie haben einen unverzichtbaren Platz in unserem täglichen Leben, z. B. in Mobiltelefonen, Automobilen, Akku-Werkzeugen usw.

Das galvanische (manchmal ungenau auch Volta genannt), benannt nach den Wissenschaftlern Luigi Galvani und Alessandro Volta, ist im Prinzip eine Art elektrische Quelle, die in der Lage ist, eine elektrochemische Reaktion in elektrische Energie umzuwandeln. Es besteht aus zwei Elektroden, die durch einen Ionenleiter, in der Regel einen Elektrolyten, verbunden sind.

Abb. 5. Galvanische

Abb. 6. Voltasche Säule – schematische Darstellung – Elektrolyt (1), Zink (2), Kupfer (3), Element (4)

Historischen Aufzeichnungen zufolge erfand Volta zwar noch nicht das galvanische Element, aber im Jahr 1800 erfand er die galvanische Säule, die sogenannte „Voltasche Säule“, welche historisch die erste elektrische Batterie ist. Es handelt sich um eine galvanische Batterie, die aus mehreren in Reihe geschalteten elektrischen Elementen mit Zink- und Kupferelektroden besteht, die durch einen mit Elektrolytlösung getränkten Filz getrennt sind.

Und genau zu Ehren des Erfinders Alessandro Volta, der am 18.2.1745 geboren wurde, wurde der 18. Februar weltweit zum „Nationalen Tag der Batterie“ erklärt.