Batterieanordnung und Leistung

In vielen Geräten, die Batterien verwenden – wie etwa tragbaren Radios und Taschenlampen – wird nicht immer nur eine Zelle verwendet. Normalerweise werden sie in Reihe geschaltet, um die Spannung zu erhöhen, oder parallel, um die Stromstärke zu erhöhen. Das Diagramm zeigt diese beiden Anordnungen.

Das obere Diagramm zeigt eine Parallelschaltung. Die vier parallel geschalteten Batterien erzeugen zusammen die Spannung einer Zelle, liefern aber viermal so viel Strom wie eine einzelne Zelle. Strom ist die Geschwindigkeit, mit der elektrische Ladung durch einen Stromkreis fließt, und wird in Ampere gemessen. Batterien werden in Amperestunden oder, bei kleineren Haushaltsbatterien, in Milliamperestunden (mAH) angegeben. Eine typische Haushaltszelle mit 500 Milliamperestunden sollte in der Lage sein, eine Stunde lang 500 Milliampere Strom an die Last zu liefern. Die Milliamperestunden-Angabe lässt sich auf viele verschiedene Arten aufteilen. 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 einer höheren Amperestunden-Angabe eine höhere Kapazität.

Das untere Diagramm zeigt eine Reihenschaltung. Die vier in Reihe geschalteten Batterien erzeugen zusammen den Strom einer Zelle, die von ihnen gelieferte Spannung ist jedoch 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 geschalteten 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 der Zeit der Voltaschen Säule enorme Fortschritte gemacht. Diese Entwicklungen spiegeln sich deutlich in unserer schnelllebigen, mobilen 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