Batterie

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Die Batterie ist ein elektrochemischer elektrischer Energiespeicher. Batterie-Zellen, die aufgeladen werden können, werden als Akkus oder Sekundärbatterien bezeichnet. Nicht wiederaufladbare Batterie-Zellen werden als Primärbatterien oder einfach als Batterien apostrophiert.

Eine elektrische Zelle ist ein Speicher für elektrochemische Energie und ein Energiewandler. Während der Entladung wird die akkumulierte chemische Energie durch eine elektrochemische Redoxreaktion in elektrische Energie umgewandelt. Dies kann von einem netzunabhängigen Stromverbraucher genutzt werden. Alternativ kann es auch in einem Stromversorgungssystem eingesetzt werden, um kurzfristige Stromausfälle zu überwinden und damit eine unterbrechungsfreie Stromversorgung zu gewährleisten.

 

Grundlage einer Batterie

Eine elektrische Zelle ist ein Speicher für elektrochemische Energie und ein Energiewandler. Während der Entladung wird die akkumulierte chemische Energie durch eine elektrochemische Redoxreaktion in elektrische Energie umgewandelt. Dies kann von einem netzunabhängigen Stromverbraucher genutzt werden. Alternativ kann es auch in einem Stromversorgungssystem eingesetzt werden, um kurzfristige Stromausfälle zu überwinden und damit eine unterbrechungsfreie Stromversorgung zu gewährleisten.

Primärzellen können nur einmal entladen und nicht wieder aufgeladen werden. In diesen Zellen sind die Reaktionen bei der Entladung teilweise reversibel, dies führt jedoch nicht zur Wiederherstellung des Energiegehalts ähnelnd dem neuen Zustand. Im Gegenteil, wiederaufladbare Sekundärbatterien (Akkumulatoren) müssen im Wesentlichen in einen Ladezustand gebracht werden, der dem neuen Zustand ähnlich ist, damit eine mehrfache Umwandlung von chemischer in elektrische Energie und umgekehrt möglich ist. Die Materialien der Elektroden bestimmen die Nennspannung des Elements.

 

Geschichte der Batterie

Batterie

1780 bemerkte der italienische Arzt Luigi Galvani, dass die Froschschenkel, die mit Kupfer und Eisen in Kontakt standen, weiter zuckten und betrachtete dies als elektrischen Effekt. Die erste galvanische Zelle und damit die erste Batterie-Zelle wurden 1800 von Alessandro Volta in Form einer galvanischen Zelle erfunden. In den folgenden Jahren folgten Konstruktionsverbesserungen, wie beispielsweise eine wiederaufladbare Sekundär-Batterie von William Cruickshank, mit der die vertikale Konstruktion der Beschichtungssäule vermieden wurde. In der Vergangenheit wurde zwischen trockenen Batterie-Zellen - mit Fest- oder Gelelektrolyten - und Batterie-Zellen mit feuchten Zellen, die heute nicht mehr verwendet werden - mit flüssigem Elektrolyten unterschieden.

Zu den historischen Nasszellenbatterien, die nur an einer bestimmten Position arbeiten können, gehört das Daniel-Element aus dem Jahr 1836 sowie verschiedene Optionen und Designs anderer Forscher, wie das Chromsäureelement von Johann Christian Pogendorf. Diese galvanischen Nasszellen wurden hauptsächlich zur Stromversorgung von drahtgebundenen Telegraphenstationen verwendet. Aus dem Leclanché-Element entstanden in mehreren Entwicklungsstadien unabhängige und positionsunabhängige Trockenbatterien. Die ersten Arbeiten hierzu wurden von Karl Gassner durchgeführt, der die Trockenbatterie 1887 patentierte. 1901 verwendete Paul Schmidt erstmals eine Trockenbatterie für Taschenlampen.

Antike Gefässe wie die Bagdad-Batterie, die als Batterie-Zelle interpretiert wird, konnte aufgrund der Wechselwirkung von Kupfer, Eisen und Säure eine elektrische Spannung von etwa 0,8 V abgeben. Ob diese Zellen damals vor etwa 2000 Jahren als Batterie-Zellen im modernen Sinne des Wortes eingesetzt wurden, ist umstritten und kann nicht zweifelsfrei bewiesen werden.

 

Typische Batterien-Variationen

Aufgrund des breiten Anwendungsbereichs mit sehr unterschiedlichen Anforderungen an Spannung, Leistung und Kapazität sind Batterie-Zellen jetzt in vielen Ausführungen erhältlich. Zum Beispiel wird unterschieden:

  • nach Zellengrösse
  • Übereinstimmung der chemischen Qualität in der wichtigsten chemischen Redoxreaktion
  • Zellbeziehung

Kommerzielle Batterie-Zellen unterscheiden sich sowohl in ihren elektrischen Parametern als auch in ihrem geometrischen oder strukturellen Design. Einige der nachstehend aufgeführten Namen können den Zelltyp beschreiben, beispielsweise die Alkali-Mangan-Zelle - LR 6 / AM-3 - AA - Mignon. Oft ist jedoch nur eine bestimmte Eigenschaft gegeben, exampli causa die Grösse „AA“ für eine speziell entwickelte Batterie-Zelle für Taschenlampen.

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Hörgeräte-Batterie

Eine Hörgerätebatterie ist eine Batterie, die speziell zur Energieversorgung von Hörgeräten entwickelt wurde. Das übliche Design ist die Knopfzelle.

Moderne Batterien für Hörapparate sind heutzutage meist nicht wiederaufladbare Zinkluftbatterien. Daher sind Batterien häufig mit (herstellerspezifisch) ZL für Zinkluft oder ZA gekennzeichnet. Zink-Luft-Batterien zeichnen sich durch eine sehr hohe Energiedichte und Eignung für enorme Leistungsanforderungen aus. Letzteres bedeutet, dass die Spannung auch bei relativ hohen Strömen bis zum Ende der Entladung nahezu konstant bleibt (eine sogenannte „flache Entladungskurve“). Um ein vorzeitiges Eindringen von Luft und ein Austrocknen der Batterie zu verhindern, was zum Verlust der Nutzkapazität führt, sind die Luftlöcher am Pluspol der Zink-Luft-Batterien mit einem Schutzfilm beschichtet. Dieser muss vor dem Einsetzen des Akkus in das Hörgerät entfernt werden. Je nach Typ und Hersteller liefert der Akku nach einigen Sekunden bis einigen Minuten nach der Aktivierung Strom. Die Selbstentladung von Zink-Luft-Batterien mit einem angebrachten Schutzfilm beträgt ca. 3 % pro Jahr. Mit aktivierter (entfernter Schutzfolie) können Zink-Luft-Batterien nur für eine begrenzte Zeit gelagert werden und sollten so schnell wie möglich verwendet werden.

 

Wie lange funktionieren Batterien für Hörapparate?

Stromspeicher für Hörapparate haben viele Gemeinsamkeiten, da sie stundenlang verwendet werden und hervorragende Arbeit leisten müssen. Die Spannung des Hörapparats beträgt 1,4 Volt. Eine solche Knopfzelle hält normalerweise drei bis sechs Tage bei kontinuierlicher Verwendung (etwa 16 Stunden). Diese Informationen sind ungefähre Angaben und können je nach Batterietyp und Modell des Hörapparats variieren.

Auch hier spielt die Preiskategorie der Knopfzelle eine Rolle. Für die Akkulaufzeit des Hörgeräts ist es unter anderem sehr wichtig, wie hoch der Stromverbrauch des Geräts ist und welche Dienste es im Allgemeinen bietet. Im Allgemeinen können wir sagen, dass die kleinen Tasten im Hörapparat umso schneller aufgebraucht sind, je mehr technische Feinheiten das Hörgerät aufweist. Hochwertige Stromspeicher halten länger als kostengünstige, billige Versionen.

Nicht nur die ordnungsgemässe Handhabung des Energiespeichers, sondern auch die Verarbeitung des Hörgeräts selbst spielt eine wichtige Rolle für die Lebensdauer der Knopfzellen. Die Akkuleistung hängt stark von der professionellen Reinigung Ihres Geräts ab. Der Grund dafür wird erklärt: Wenn Ihr Hörgerät gewartet und gereinigt wird, muss die Lautstärke viel seltener angepasst werden - und das spart viel Energie. Sie können Ihr Gerät mit Aerosolen, Tabletten, Tüchern oder speziellen Reinigungsmitteln säubern. Es wird auch empfohlen, Hörapparate auszuschalten, wenn sie nicht verwendet werden.

Wie lange halten die Stromspeicher? Es gibt keine allgemeine Antwort auf diese Frage. Dies hängt davon ab, wie viel Energie Ihre Hörsysteme verbrauchen und wie oft Sie sie tragen. Cochlea-Implantate (CI) benötigen deutlich mehr Energie als kleine Intra-Ear-Geräte. Die Lebensdauerinformationen werden jedoch durch die Batteriekapazität bestimmt, die in Milliampere-Stunden (mAh) angegeben wird. Beispiel: Ein Hörgerät verbraucht ein Milliampere (mA) pro Stunde. Eine Batterie mit 310 mAh funktioniert ca. 310 Stunden.

 

Kann ich diese Stromspeicher aufladen?

Sie können Zink-Luft-Zellen nicht aufladen. Sobald Sie den farbigen Schutzfilm entfernen, tritt Luft in die Batterie ein. Dies setzt eine chemische Reaktion in Form einer Selbstentladung in Gang. Dies wird fortgesetzt, bis der Stromspeicher leer ist.

 

Woher weiss ich, welcher Batterietyp für mein Hörsystem geeignet ist?

Für 5 Batterietypen gibt es ein standardisiertes Farbsystem: Je nach Grösse der Schutzfolie können unterschiedliche Typen differenziert werden. Braun zeigt einen 312-Zellen-Akku an, orange steht für 13-Zellen. Es spielt keine Rolle, ob der Hersteller Varta, Rayovac oder Duracell ist - der entscheidende Faktor ist die Grösse des Energiespeichers, der zu dem Hörgerät passen muss.

 

Was sind die verschiedenen Batterietypen für Hörgeräte?

Die gebräuchlichsten Modelle sind die Typen 10, 13 und 312. In ITE-Geräten werden sehr kleine Batterien des Typs 5 verwendet, d. h. in Hörgeräten, die direkt im Gehörgang installiert sind. Typ 675 ist besonders leistungsstark und daher grösser und wird für Hochleistungshörgeräte und Cochlea-Implantate benötigt. 13-Batterie-Zellen werden üblicherweise für klassische HdO-Geräte verwendet. Je grösser die Knopfzelle ist, desto höher ist die Ausgangslautstärke.

 

Ultrakompakte Energiequellen für Hörapparate

Wie fast jedes elektrische Gerät, das nicht über ein Kabel mit einer Stromquelle verbunden ist, benötigen ebenso Hörapparate eine geeignete Stromquelle in Form von Stromspeichern. Erstens handelt es sich um sehr kleine Elemente, die den Abmessungen des Hörapparats für Hörgeschädigte entsprechen müssen.

Stromspeicher für Hörapparate sind in verschiedenen Typen erhältlich, die sich nicht nur in ihren individuellen Fähigkeiten, sondern auch in ihrem Typ unterscheiden. Die 312 Batterien werden häufig für Hörgeräte mit einer Spannung von 1,4 V und einer Kapazität von 180 Milliampere-Stunden verwendet. Da es auf dem Markt eine nicht weniger verwirrende Auswahl an Stromspeicher für Hörapparate gibt, die auf unterschiedliche Geräte von einer Vielzahl von Anbietern zurückzuführen sind, wurde ein standardisierter Farbcode festgelegt, der diese verschiedenen Stromspeicher mit antagonistischen Farben identifiziert. 312-Stromspeicher für Apparate haben den Farbcode braun zugewiesen bekommen. Dies stellt sicher, dass Sie leicht und einfach den richtigen Energieverteiler für Hörapparate finden können, für die dieser Batterietyp erforderlich ist.

 

Braune Hörgeräte-Batterien 312

Hörgeräte-Batterien 312 werden nun wie die meisten herkömmlichen Stromspeicher für Hörapparate in Form von sogenannten Zink-Luft-Batterien angeboten, die sich vor allem durch ihre hohe Energiedichte und geringe Selbstentladung auszeichnen. Daher eignen sie sich auch für moderne Generationen digitaler Hörapparate. In der Regel werden heute Einwegbatterien verwendet, die natürlich von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden müssen. Besitzern geeigneter Geräte wird empfohlen, immer einen neuen Satz Hörgeräte-Batterien zu haben. Sie sollten jedoch nicht in einer wärmeren Umgebung verwendet werden, z. B. in Autos, die häufig in der sengenden Sonne geparkt sind.

Solche Stromspeicher werden typischerweise von verschiedenen Batterie- oder Hörgeräteherstellern in mehreren Paketen mit unterschiedlichen Mengen der jeweiligen Einzelbatterien angeboten. Die Kennzeichnung der Stromspeicher für das Hörgerät 312 und der braune Code stellen sicher, dass mehr oder weniger alle Modelle dieser Norm auch für Hörapparate anderer Hersteller geeignet sind, die für diesen Zweck ausgelegt sind.

 

Umgang mit Hörgeräte-Batterien

Die Hörgeräte-Batterie, auch Zelle mit Zink-Luft-Knöpfen genannt, ist ursprünglich mit einer Klebedichtung verpackt. Wenn die Dichtung entfernt wird, gelangt Sauerstoff in den mit Zinkpulver gefüllten Kern der Batterie. Dies führt zu einer chemischen Reaktion: Zink oxidiert und erzeugt Elektrizität.

Erstens müssen Zink-Luft-Batterien etwa zwei Minuten lang Sauerstoff absorbieren - erst dann funktionieren sie vollständig und liefern die Spannung, die für das Funktionieren des Hörapparats erforderlich ist.

Hinweis: Nach dem Entfernen der Klebedichtung beginnt ein chemischer Prozess. Der Energiespeicher entlädt sich auch bei Nichtgebrauch. Entfernen Sie die Klebedichtung sofort, bevor Sie die Batterie in das Hörapparat einlegen.

 

Ordnungsgemässe Lagerung von Stromspeichern für Hörapparate

Hörgeräte-Batterien sind normalerweise in Sechserpacks erhältlich. Die ordnungsgemässe Lagerung offener Verpackungen ist wichtig für die Batterielebensdauer. Stromspeicher werden unter folgenden Bedingungen optimal gelagert:

  • Raumtemperatur (ohne Hitze und Kälte)
  • Keine hohe Luftfeuchtigkeit
  • Kein direktes Licht
  • Intakte Schutzfolie

Hörgeräte-Batterien können auch unter guten Bedingungen nicht unbegrenzt gelagert werden.

 

Abmessungen und Farbcode für Hörgerätebatterien

Grundsätzlich gilt: Je grösser der Stromspeicher, desto mehr Energie. Je mehr Leistung das Hörsystem liefern muss, umso ausladender ist der Energiespeicher. Hörgeräte-Batterien sind in vier Grössen erhältlich, die auf der Schutzfolie durch unterschiedliche Farben gekennzeichnet sind.

 

Akkulaufzeit

Die Lebensdauer ist auch bei Stromspeichern des gleichen Typs sehr unterschiedlich. Dies hängt hauptsächlich von der täglichen Nutzungsdauer und der Leistung des Hörgeräts ab. Im Durchschnitt reicht eine Knopfzelle für 5-7 Tage.

 

Wie funktionieren Hörgerätebatterien?

Die verwendeten Luft-Zink-Systeme arbeiten nach einem einfachen Grundprinzip: Luft tritt durch Öffnungen in der Oberfläche der Batterie in das Gehäuse ein und ist dort mit dem darin enthaltenen Zink verbunden, wodurch Zinkoxid entsteht. Das Ergebnis dieser chemischen Umwandlung ist Energie, die die notwendige Energiequelle berücksichtigt. Damit diese Reaktion nur bei eingelegten Batterien für das Hörgerät auftritt, sind die Öffnungen im Werk mit einer farbigen Schutzfolie abgedeckt. Dies verhindert, dass Luft in die Löcher eindringt und sich mit Zink verbindet.