Welke verschillende soorten batterijen zijn er?

Batterijen kunnen worden onderverdeeld in oplaadbare en niet-oplaadbare batterijen. Niet-oplaadbare batterijen worden ook wel wegwerpbatterijen genoemd.

image
Overzicht van enkele verschillende soorten batterijen.

Wegwerpbatterijen

Een wegwerpbatterij is bedoeld om eenmalig gebruikt te worden tot de erin opgeslagen elektrochemische energie is verbruikt. Dergelijke batterijen worden met name gebruikt in kleine draagbare apparaten die weinig energie verbruiken, zoals afstandsbedieningen, zaklampen en horloges. Wegwerpbatterijen kunnen niet worden opgeladen.

In de onderstaande tabel zijn een aantal typen wegwerpbatterijen weergegeven.

Overzicht wegwerpbatterijen
soort positieve elektrode (kathode) negatieve elektrode (anode) elektrolyt
zinkkoolstof (droge cel) koolstofstaaf in contact met bruinsteen (MnO2) zink pasta van NH4Cl of ZnCl2
reactie aan positieve elektrode:
2 MnO2 + H2O + 2 e− reactiepijl Mn2O3 + 2 OH−
reactie aan negatieve elektrode:
Zn reactiepijl Zn2+ + 2e−
alkaline koolstofstaaf in contact met bruinsteen (MnO2) zink pasta van KOH
reactie aan positieve elektrode:
2 MnO2 + H2O + 2 e− reactiepijl Mn2O3 + 2 OH−
reactie aan negatieve elektrode:
Zn + 2 OH− reactiepijl ZnO + H2O + 2 e−
kwikknoopcel staal in contact met kwik(II)oxide zink pasta van KOH
reactie aan positieve elektrode:
HgO + H2O + 2 e− reactiepijl Hg + 2 OH−
reactie aan negatieve elektrode:
Zn + 2 OH− reactiepijl ZnO + H2O + 2 e−
zilveroxide knoopcel staal in contact met zilveroxide zink pasta van KOH
reactie aan positieve elektrode:
Ag2O + H2O + 2 e− reactiepijl 2 Ag + 2 OH−
reactie aan negatieve elektrode:
Zn + 2 OH− reactiepijl ZnO + H2O + 2 e−
lithium-mangaanoxide koolstofstaaf in contact met bruinsteen (MnO2) lithium pasta van KOH
reactie aan positieve elektrode:
MnO2 + 2 H2O + e− reactiepijl Mn(OH)3 + OH−
reactie aan negatieve elektrode:
Li reactiepijl Li+ + e−
lithiumjodide-batterij jood1) lithium lithiumjodide
reactie aan positieve elektrode:
I2 + 2 e− reactiepijl 2 I−
reactie aan negatieve elektrode:
Li reactiepijl Li+ + e−
1) Eigenlijk doet een complex van een polymeer (poly-2-vinyl-pyridine, P2VP) met jood dienst als positieve elektrode. De halfreactie die optreedt is: P2VP.nI2 + 2 e− reactiepijl P2VP.(n-1)I2 + 2 I−

Oplaadbare batterijen

Oplaadbare batterijen zijn batterijen die vele malen kunnen worden hergebruikt. Ze kunnen worden opgeladen door er een externe stroombron op aan te sluiten, waardoor de chemische processen in de batterij zich in omgekeerde richting voltrekken.

De technologie van oplaadbare batterijen heeft de laatste decennia een enorme ontwikkeling doorgemaakt en mede daardoor zijn laptops en mobiele telefoons mogelijk geworden.

In de onderstaande tabel zijn een aantal typen oplaadbare batterijen weergegeven:

Overzicht oplaadbare batterijen
soort positieve elektrode (kathode) negatieve elektrode (anode) elektrolyt
nikkel-cadmium (Ni-Cd) nikkeloxyhydroxide (NiO(OH)) cadmium pasta van KOH
reactie aan positieve elektrode:
NiO(OH) + H2O + e− reactiepijl Ni(OH)2 + OH−
reactie aan negatieve elektrode:
Cd + 2 OH− reactiepijl Cd(OH)2 + 2e−
nikkel-metaalhydride (NiMH) nikkeloxyhydroxide (NiO(OH)) metaalhydride1) pasta van KOH
reactie aan positieve elektrode:
NiO(OH) + H2O + e− reactiepijl Ni(OH)2 + OH−
reactie aan negatieve elektrode:
(metaal)H + OH− reactiepijl (metaal) + H2O + e−
lithium-ion lithiumverbindingen2) koolstof lithiumzout in oplossing
1) De negatieve elektrodes die worden gebruikt in deze cellen zijn complexe legeringen van verschillende metalen, zoals V, Ti, Zr, Ni, Cr, Co, en Fe.
2) Hoofdzakelijk lithiummetaaloxiden zoals LiCoO2, LiNiO2, LiV2O5, LiV6O13, LiMn2O4 en LiNiO0.2CoO2.

Ook de loodaccu uit een auto is een voorbeeld van een oplaadbare batterij.

Modellen

Batterijen hebben vaste afmetingen en elektrische eigenschappen zodat hetzelfde type batterij van verschillende fabrikanten kan worden gebruikt.

Enkele veelgebruikte soorten batterijen zijn:

Eigenschappen van veel gebruikte batterijen
type vorm afmeting voltage
N cilinder lengte 30.2 mm, diameter 12 mm 1,5 V
AAAA cilinder lengte 42 mm, diameter 8 mm 1,5 V
AAA (R03) cilinder lengte 44.5 mm, diameter 10.5 mm 1,5 V
AA (R6) cilinder lengte 50 mm, diameter 14.2 mm 1,5 V
C (R14) cilinder lengte 43 mm, diameter 23 mm 1,5 V
D (R20) cilinder lengte 58 mm, diameter 33 mm 1,5 V
PP3 (6F22) rechthoek 48 mm x 25 mm x 15 mm 9 V


image
Batterijen zijn er in veel soorten en maten.

Examenbundels

De vernieuwde examenbundels van Aljevragen zijn de perfecte voorbereiding op een proefwerk, schoolonderzoek of eindexamen.

De bundels zijn verkrijgbaar voor de vakken scheikunde, natuurkunde, wiskunde A en wiskunde B.

Examenbundels

Met meer dan 200 opgaven en gedetailleerde stap-voor-stap uitwerkingen. Verkrijgbaar voor slechts 17 euro per bundel!

Bundels voor docenten

De docentenbundel scheikunde bevat meer dan 200 opgaven en vraagstukken. Sluit perfect aan bij ieder lesprogramma.

De bundels zijn te gebruiken tijdens de les of als basis voor een proefwerk, overhoring of examen. Geleverd inclusief antwoorden en uitwerkingen.

Bundels voor docenten

De bundel bevat nieuwe en unieke opgaven die speciaal voor deze bundels zijn ontwikkeld. Verkrijgbaar voor 90 euro per bundel.