Welke verschillende soorten batterijen zijn er?

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

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 \(\longrightarrow\) Mn2O3 + 2 OH
reactie aan negatieve elektrode:
Zn \(\longrightarrow\) Zn2+ + 2e
alkaline koolstofstaaf in contact met bruinsteen (MnO2) zink pasta van KOH
reactie aan positieve elektrode:
2 MnO2 + H2O + 2 e \(\longrightarrow\) Mn2O3 + 2 OH
reactie aan negatieve elektrode:
Zn + 2 OH \(\longrightarrow\) ZnO + H2O + 2 e
kwikknoopcel staal in contact met kwik(II)oxide zink pasta van KOH
reactie aan positieve elektrode:
HgO + H2O + 2 e \(\longrightarrow\) Hg + 2 OH
reactie aan negatieve elektrode:
Zn + 2 OH \(\longrightarrow\) ZnO + H2O + 2 e
zilveroxide knoopcel staal in contact met zilveroxide zink pasta van KOH
reactie aan positieve elektrode:
Ag2O + H2O + 2 e \(\longrightarrow\) 2 Ag + 2 OH
reactie aan negatieve elektrode:
Zn + 2 OH \(\longrightarrow\) ZnO + H2O + 2 e
lithium-mangaanoxide koolstofstaaf in contact met bruinsteen (MnO2) lithium pasta van KOH
reactie aan positieve elektrode:
MnO2 + 2 H2O + e \(\longrightarrow\) Mn(OH)3 + OH
reactie aan negatieve elektrode:
Li \(\longrightarrow\) Li+ + e
lithiumjodide-batterij jood1) lithium lithiumjodide
reactie aan positieve elektrode:
I2 + 2 e \(\longrightarrow\) 2 I
reactie aan negatieve elektrode:
Li \(\longrightarrow\) 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.n I2 + 2 e \(\longrightarrow\) 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 \(\longrightarrow\) Ni(OH)2 + OH
reactie aan negatieve elektrode:
Cd + 2 OH \(\longrightarrow\) Cd(OH)2 + 2e
nikkel-metaalhydride (NiMH) nikkeloxyhydroxide (NiO(OH)) metaalhydride1) pasta van KOH
reactie aan positieve elektrode:
NiO(OH) + H2O + e \(\longrightarrow\) Ni(OH)2 + OH
reactie aan negatieve elektrode:
(metaal)H + OH \(\longrightarrow\) (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
typevormafmetingvoltage
Ncilinderlengte 30.2 mm, diameter 12 mm1,5 V
AAAAcilinderlengte 42.5 mm, diameter 8.3 mm1,5 V
AAA (R03)cilinderlengte 44.5 mm, diameter 10.5 mm1,5 V
AA (R6)cilinderlengte 50.5 mm, diameter 14.5 mm1,5 V
C (R14)cilinderlengte 50 mm, diameter 26.2 mm1,5 V
D (R20)cilinderlengte 59 mm, diameter 33 mm1,5 V
PP3 (6F22)rechthoek48.5 mm x 26.5 mm x 17.5 mm9 V
Batterijen zijn er in veel soorten en maten.