Batterieanordnung und Leistung

Bei vielen batteriebetriebenen Geräten – etwa tragbaren  Radios  und Taschenlampen – wird nicht jeweils nur eine Zelle verwendet. Normalerweise gruppiert man sie in Reihe, um die Spannung zu erhöhen, oder in Parallelanordnung, um den Strom zu erhöhen. Das Diagramm zeigt diese beiden Anordnungen.

Das obere Diagramm zeigt eine parallele Anordnung. Die vier parallel geschalteten Batterien erzeugen zusammen die Spannung einer Zelle, aber der Strom, den sie liefern, ist viermal so groß wie der einer einzelnen Zelle. Strom ist die Geschwindigkeit, mit der elektrische Ladung durch einen  Stromkreis fließt , und wird in Ampere gemessen. Batterien werden in Amperestunden bzw. bei kleineren Haushaltsbatterien in Milliamperestunden (mAH) angegeben. Eine typische Haushaltszelle mit einer Nennleistung von 500 Milliamperestunden sollte in der Lage sein, die Last eine Stunde lang mit 500 Milliampere Strom zu versorgen. Sie können die Milliamperestunden-Nennleistung auf viele verschiedene Arten in Stücke schneiden. Eine 500-Milliamperestunden-Batterie könnte auch 100 Stunden lang 5 Milliampere, 50 Stunden lang 10 Milliampere oder theoretisch 30 Minuten lang 1.000 Milliampere erzeugen. Im Allgemeinen haben Batterien mit höherer Amperestundenleistung eine größere Kapazität.

Das untere Diagramm zeigt eine serielle Anordnung. Die vier in Reihe geschalteten Batterien erzeugen zusammen den Strom einer Zelle, aber die Spannung, die sie liefern, ist viermal so hoch wie die einer einzelnen Zelle. Die Spannung ist ein Maß für die Energie pro Ladungseinheit und wird in Volt gemessen. In einer Batterie bestimmt die Spannung, wie stark Elektronen durch einen Stromkreis gedrückt werden, ähnlich wie der Druck bestimmt, wie stark Wasser durch einen Schlauch gedrückt wird. Die meisten AAA-, AA-, C- und D-Batterien haben eine Spannung von etwa 1,5 Volt.

Stellen Sie sich vor, die im Diagramm gezeigten Batterien haben eine Nennspannung von 1,5 Volt und 500 Milliamperestunden. Die vier parallel angeordneten Batterien erzeugen 1,5 Volt bei 2.000 Milliamperestunden. Die vier in Reihe geschalteten Batterien erzeugen 6 Volt bei 500 Milliamperestunden.

Die Batterietechnologie hat seit den Tagen der Volta-Säule dramatische Fortschritte gemacht. Diese Entwicklungen spiegeln sich deutlich in unserer schnelllebigen, tragbaren Welt wider, die mehr denn je auf die tragbare Energiequelle Batterien angewiesen ist. Man kann sich nur vorstellen, was die nächste Generation kleinerer, leistungsstärkerer und langlebigerer Batterien bringen wird.

Quelle: https://electronics.howstuffworks.com/everyday-tech/battery6.htm