Hauptunterschied – Primär- und Sekundärzellen
Batterien werden verwendet, wenn elektrische Energie gespeichert werden muss. Sie sammeln elektrische Ladungen an und geben sie bei Bedarf als elektrischen Strom ab. Batterien bestehen entweder aus Primär- oder Sekundärzellen. Der Hauptunterschied zwischen Primär- und Sekundärzellen ist die Wiederverwendbarkeit. Sekundärzellen können immer wieder verwendet werden, während die Primärzellen nur einmal verwendet werden können. Der Zweck und die an die Batterie angeschlossene Last hängen davon ab, welcher Zellentyp sich darin befindet. Eine Batterie kann eine oder mehrere Zellen eines einzigen Typs enth alten; das entscheidet also über die Spannung, oder mit anderen Worten, die elektromotorische Kraft (EMK) dieser Batterie. Jede Zelle besteht aus 3 Hauptteilen; nämlich Anode, Kathode und Elektrolyt.
Was sind Primärzellen?
Primäre Zellen können einmal verwendet und verworfen werden. Sie können nicht aufgeladen und wiederverwendet werden. Auf dem Etikett einer Primärzelle steht immer, dass sie nicht aufgeladen werden sollte, da der Versuch einer Wiederaufladung schädlich ist und in diesem Fall explodieren kann. Trockenzelle und Quecksilberzelle sind Beispiele für Primärzellen. Die Primärzelle ist im Wesentlichen eine chemische Zelle und erzeugt elektrischen Strom durch eine irreversible chemische Reaktion. Sobald die Reaktion abgeschlossen ist, kann sie nicht wiederhergestellt werden. Für einen Moment besteht eine Trockenzelle aus einer Kohlenstoffkathode, die von NH4Cl in einem Zinkbehälter umgeben ist. Als Elektrolyt dient eine Paste aus NH4Cl und ZnCl2, während der Zinkbehälter als Anode fungiert. Eine kleine Menge MnO2 wird ebenfalls mit dem Elektrolyten vermischt. Der chemische Prozess einer Trockenzelle kann wie folgt zusammengefasst werden;
Zn-->Zn2++2 Elektron (Anodenreaktion)
NH4+ + MnO2 + Elektron -->MnO(OH) + NH3 (Kathodenreaktion)
Primärzellen werden häufig in den meisten elektrischen Spielzeugen, Uhren, Armbanduhren und Haush altsfernbedienungen gefunden und verwendet.
Was sind Sekundärzellen?
Sekundärzelle ist auch eine chemische Zelle, kann aber zur erneuten Verwendung aufgeladen werden. Die chemische Reaktion, die Strom erzeugt, ist reversibel, und die Zelle kann nach dem Aufladen wie neu verwendet werden. Die Zelle kann wiederverwendet werden, aber die Lebensdauer wird verkürzt. Blei-Säure- und LiFe-Zellen sind einige Beispiele für Sekundärzellen. In einer Blei-Säure-Zelle fungiert Blei als Anode und ein mit Bleidioxid gefülltes Bleigitter als Kathode. Als Elektrolyt wird Schwefelsäure eingefüllt. Chemische Reaktionen in einer Blei-Säure-Zelle sind unten angegeben. Sie sind reversible Prozesse.
Pb+So42- --->PbSO4 + 2 Elektron (Anodenreaktion)
PbO2 + 4H+ + SO42- + 2 Elektron --> PbSO4 + 2H2O (Kathodenreaktion)
Moderne Hybridfahrzeuge werden sowohl mit Erdöl als auch mit Strom betrieben. Die Batterie lädt sich auf, wenn das Auto fährt, und dann kann die gespeicherte elektrische Energie zum Fahren verwendet werden. Alle Batteriepakete in diesen Autos bestehen aus Sekundärzellen. Eine weitere übliche Verwendung für Sekundärbatterien ist das Starten, Beleuchten und Zünden in Fahrzeugen. Außerdem werden sie in unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USVs), Telekommunikation und tragbaren Werkzeugen verwendet.
Was ist der Unterschied zwischen primären und sekundären Zellen?
Kosteneffizienz:
Die Verwendung von Primärzellen ist im Vergleich zu Sekundärzellen anfangs kostengünstig.
Der Einsatz von Sekundärzellen wäre aber eine langfristige Investition, da die Primärzellen nach einiger Zeit durch ein anderes Set ersetzt werden sollen.
Selbstentladungsrate:
Primärzellen haben eine geringere Selbstentladungsrate und eignen sich daher für Geräte mit Standby-Funktion, die über einen langen Zeitraum kontinuierlich kleine Ströme benötigen. Dies ist eine wichtige Tatsache für Sicherheitseinrichtungen wie Rauch-/Feuermelder, Einbruchmeldeanlagen und Uhren.
Sekundärzellen haben eine höhere Selbstentladung.
Kosten und Nutzung:
Primärzellen sind billig und einfach zu verwenden.
Sekundärzellen sind teuer und aufwendiger in der Anwendung.
