Was ist der Unterschied zwischen alkalischen und nicht alkalischen Batterien?

Nicht wiederaufladbare Trockenbatterien werden auf verschiedene Weise kategorisiert: nach Buchstabenbezeichnungen, nach Spannungen und nach Anwendungen. Eine chemische Klassifizierung, die Trockenzellenbatterien unterscheidet, ist jedoch, ob eine Batterie alkalisch oder nicht alkalisch ist, oder genauer gesagt, ob ihr Elektrolyt eine Base oder eine Säure ist. Der Unterschied ist nicht nur eine Frage der spezifischen Chemie, da Alkalibatterien andere Leistungs- und Leistungsmerkmale haben als ihre nicht alkalischen Cousins.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Nicht-alkalische Batterien haben einen sauren Elektrolyten, während alkalische Batterien eine Base als Elektrolyt verwenden.

Eine Batterie ist eine elektrochemische Zelle, die chemische Energie in elektrische Energie umwandelt. Eine typische Trockenbatterie besteht aus einer positiv geladenen Anode, einer negativ geladenen Kathode und einem Elektrolyt, der während einer elektrochemischen Reaktion namens an. mit Anode und Kathode reagiert Oxidations-Reduktions-Reaktion. Die Anode neigt dazu, Elektroden zu verlieren – sie wird oxidiert – während die Kathode dazu neigt, Elektronen aufzunehmen, oder reduziert wird.

Ein Überschuss an Elektronen an der negativen Kathode – negativer Batteriepol – und ein Defizit von Elektronen an der positiven Anode – dem positiven Batteriepol – erzeugen einen elektrischen Druck namens Stromspannung. Wenn eine Batterie in einen Stromkreis geschaltet wird, fließen Elektronen als Strom zwischen der Kathode und der Anode und verrichten nützliche elektrische Arbeit. Die Batterie lädt sich dann mit zusätzlichen Oxidations-Reduktions-Reaktionen wieder auf, bis Anode und Kathode schließlich chemisch erschöpft sind, was zu einer leeren Batterie führt.

Ein Elektrolyt ist eine chemische Substanz, die freie Ionen enthält, die elektrisch leitfähig sind. Ein Beispiel für einen Elektrolyten ist gewöhnliches Kochsalz, das aus positiv geladenen Natrium- und negativ geladenen Chloridionen besteht. Ein Batterieelektrolyt ist eine Säure oder eine Base, die in positiv und negativ geladene Ionen dissoziiert, die mit der Anode und Kathode reagieren, wenn eine Batterie einer Oxidations-Reduktions-Reaktion unterliegt.

Chemisch gesehen hat eine typische alkalische Trockenbatterie eine Zinkanode und eine Mangandioxidkathode. Der Elektrolyt ist eine nicht-saure basische Paste. Ein typischer Elektrolyt, der in Alkalibatterien verwendet wird, ist Kaliumhydroxid. Physikalisch besteht eine typische Alkalibatterie aus einer Stahldose, die in ihrer äußersten Außenseite mit Mangandioxid gefüllt ist interne Kathodenregion und ist mit Zink und dem Elektrolyten innerhalb der innersten inneren Anode gefüllt Region. Der die Anode umgebende Elektrolyt vermittelt die chemische Reaktion zwischen Anode und Kathode.

Chemisch gesehen weist eine typische nicht-alkalische Trockenzellenbatterie eine Zinkanode und eine Kohlenstoffstab/Mangandioxid-Kathode auf. Der Elektrolyt ist typischerweise eine saure Paste. Ein typischer Elektrolyt besteht aus einer Mischung aus Ammoniumchlorid und Zinkchlorid. Physikalisch ist eine typische nicht alkalische Batterie umgekehrt wie eine alkalische Batterie aufgebaut. Der Zinkbehälter dient als äußere Anode, während der Kohlenstoffstab/Mangandioxid den inneren Bereich als Kathode einnimmt. Der Elektrolyt wird mit der Kathode vermischt und vermittelt die chemische Reaktion zwischen Kathode und Anode.

Der allgemeine Konsens ist, dass die alkalische Batterie chemisch gesehen einen leichten Leistungsvorteil gegenüber einer nicht-alkalischen Batterie hat. Nicht-Alkalibatterien sind jedoch zuverlässig, kostengünstiger und austauschbar mit der Verwendung von Alkalibatterien. Elektronische Geräte, die ein Etikett mit der Aufschrift "Nur Alkalibatterien verwenden" tragen, werden normalerweise unter Bedingungen garantiert, bei denen eine schnelle Hochstromaufnahme von einer Batterie erforderlich ist. Ein Beispiel hierfür wäre ein Blitzgerät an einer Kamera, bei der eine schnelle Aufladung erwünscht ist.