Batterien und deren Qualitätsmerkmale
vom 08.10.2014, Autor: Hans-Georg Kimmerle
Oder einfacher gefragt: was ist eine gute Batterie?
Als Batterienutzer macht man sich meist keine all zu große Gedanken über diese Primärzellen, so nennt sie der Fachmann. Überlegt man aber, kommt man auf eine Vielzahl von Kriterien. Diese möchte ich aufzählen und erläutern.
Wichtigstes Merkmal ist die Kapazität
Damit ist gemeint wieviel Energie steckt drin. Dieses wird mit mA/h (milliAmpere pro Stunde (hour)) angegeben. Je größer der Zahlenwert, je mehr Leistung oder mehr Betriebsstunden kann genutzt werden.
Weitere und für den Kenner ebenso wichtige Merkmale sind:
Die metrische Toleranz
Damit sind die Abmessungen in der Höhe und dem Durchmesser beschrieben. Jetzt scheint es wenig bedeutungsvoll zu sein, ob eine Batterie ein bißchen größer oder kleiner ist. Bedenkt man aber, dass die Batteriekontakte diese Toleranzen ausgleichen müssen, so stößt man schnell auf das Problem des Andruckes auf die Batterie. Wenn dann der Andruck variiert, dann kann der Stromfluß stark schwanken. Das bemerkt man dann in der Tonqualität, manchmal auch im Verstehen.
Die Stromabgabe
Die Stromabgabe muß so erfolgen, dass der Verstärker die benötigte Leistung erbringen kann. Kommt es aufgrund einer Hörsituation zu einem hohen Strombedarf und wird dieser nicht geliefert, so hat dies augenblicklich eine starke Wirkung auf das Hörerlebnis bis hin zur Deutlichkeit und somit auf die Verständlichkeit.
Die Spannungsstabilität
Mit der Spannung verhält es sich ähnlich wie mit dem Strom. Da Spannung und Strom zusammen die Leistung bewirken, ist eine hohe Spannungsstabilität immer wünschenswert. Bei den heutigen Zink-Luft-Batterien ist dies in der Regel kein Problem mehr, zumindest bezogen auf moderne Hörsysteme.
Das Entladeverhalten
Wird eine Zink-Luft-Batterie durch das Abziehen des Aufklebers aktiviert, so beginnt der Oxidationsprozeß des Zink durch den eintretenden Sauerstoff der Luft. Dieser Prozeß ist nach spätestens 1 Minute abgeschlossen und die Zelle hat die maximale Spannung erreicht. Dies wird dann als Leerlaufspannung bezeichnet, da ja noch keine Energie abgenommen wird. Im eingeschalteten Hörsystem sinkt diese Spannung ab und befindet sich nun in der Betriebsspannung. Dieses Potenzial sollte dann möglichst stabil gehalten werden und zwar möglichst bis kurz vor das Ende der Batterie. Das wird dann im Allgemeinen als „Lebensdauer“ der Zelle bezeichnet.
Das Impulsverhalten
Kommt es im täglichen Leben zu kurzen, unterschiedlichen Lautstärken, so muß die Elektronik dies im gleichen Verhältnis an das Trommelfell übertragen. Dies heißt aber, dass die Batterie diese kurzen Stromspitzen liefern kann. Betrachtet man die kurzen Lautheitsspitzen in unserer Sprache so wird deutlich, dass dies auf die Sprachverständlichkeit einen bedeutenden Einfluß hat. Diese Anforderung muß eine Primärzelle unbedingt leiste.
Das Entladeverhalten am Ende
Am Ende der Lebenszeit einer Batterie ist es vorteilhaft für den Nutzer wenn die Leistung nicht allmählich über mehrere Stunden abnimmt, sondern dies innerhalb von 1 – 2 Stunden geschieht. Somit ist eine evtl. verminderte Hörqualität auf eine kurze Zeit beschränkt.
Die Kurzschlußfestigkeit
Es kommt immer mal vor, dass eine Batterie kurzzeitig kurzgeschlossen wird. Man denke nur an den Moment wenn wir diese einsetzen und mit zwei Fingern halten. Je nach Hautfeuchtigkeit kommt es dann zu Kriechströmen oder wenn Verschmutzungen oder Feuchtigkeit die beiden Pole der Batterie verbinden. Dann können mehr oder weniger starke Kurzschlüsse die Folge sein. Dies hält eine qualifizierte Batterie problemlos aus.
Die Auslaufsicherheit
Je nach den Konstruktionsmerkmalen entsteht ein Elektrolyt das u. U. sehr aggressiv sein kann. Deshalb ist es äußerst wichtig, dass diese ätzende Substanz nicht aus der Zelle austritt und das Gerät zerstört. Dies kommt bei qualifizierten Zellen nie vor. Allerdings sollte man bei allen Geräten die längere Zeit nicht benutzt werden, eine leere Batterie oder auch Akkumulator immer aus dem Gerät entfernt werden.
Das Aufblähverhalten
Ein sehr übles Verhalten zeigen unqualifizierte Batterien die sich entweder während oder nach Gebrauch aufblähen, das heißt, sie werden deutlich größer und nehmen eine kugelige Form an. Meist werden dadurch die Batteriekontakte verbogen, was zu Wackelkontakten bei nachfolgenden neuen Batterien zur Folge hat.
Das Korrosionsverhalten
Dies ist ein schwer zu lösendes Problem. Denn selbst bei den allerbesten Batterien kommt es hin und wieder zu Rost- bzw. Korrosionserscheinungen. Nach meinen Beobachtungen ist es so, dass der Schweiß die Hauptursache dafür ist. Da ja jeder Mensch unterschiedliche Schweißzusammensetzung hat, läßt sich das Problem nicht generell lösen. Ich begegne dieser Situation so, dass Batterien mit unterschiedlichen Metalllegierungen zur Auswahl stehen. Eine von beiden zeigt immer das bessere Verhalten.
Die Lagerfähigkeit
Haltbarkeitshinweise kennt jeder aus der Lebensmittelbranche. Ähnlich verhält es sich auch mit den Batterien. Deshalb ist auf jeder Verpackung die Haltbarkeit aufgedruckt oder geprägt. Der häufigste Knackpunkt bei Zink-Luft-Batterien ist der Klebstoff des Verschlußsigels. Ist die Luftfeuchtigkeit zu niedrig, so härtet er aus, bildet Haarrisse, die Batterie aktiviert sich und entlädt sich innerhalb der nächsten 30 Tage. Bei zu hoher Luftfeuchtigkeit wird der Klebstoff dünnflüssiger, verstopft beim Abziehen die Luftöffnungen und macht eine Batterie nutzlos.
Die Frischegarantie
Sicher ist das Mindesthaltbarkeitsdatum ein Hinweis auf die Frische. Zusätzlich ist aber auch das Herstellungsdatum von Bedeutung. Was nicht faßbar ist, sind die Lagerungsumstände der Batterie beim Hersteller, Großhandel, Zwischenhandel, Einzelhandel und beim Endverbraucher.
Chargentreue
Eine Charge ist die Herstellungsmenge oder Produktionseinheit. Diese kann sehr schwanken wenn z. B. neue Herstellungsmaterialien verwendet werden. Diese können von einem neuen Lieferant sein oder unter anderen Bedingungen gefertigt werden. Dann kann es zu Qualitätsänderungen kommen. Bleiben die Chargen in der Qualität immer gleich, dann ist dies eine hohe Chargentreue.
Die Umweltbelastung bzw. Giftigkeit
Die derzeitige Umweltschädlichkeit der Hörgerätebatterien ist sehr gering. Trotzdem müssen sie gesammelt werden. Das darin enthaltene Zink ist immerhin ein wichtiger Rohstoff. Ebenso werden die Metalle des Plus- und Minuspoles separiert und in den Rohstoffkreislauf integriert.
Die Kosten, der Preis
Dies ist immer ein schwieriges Thema. Generell ist logisch, dass die Kosten höher werden wenn nach der Optimierung der oben genannten Faktoren produziert wird. Andererseits muß man gegenrechnen was eine Reparatur eines Gerätes kostet, das durch eine Batterie verursacht wurde.
Es bleibt wie immer der Grundsatz: gut und billig geht nicht oder nicht generell.
Mein Weg ist der, dass ich mit meinem Lieferanten eine, wenn auch kostenintensive, Vereinbarung getroffen habe: er kommt alle 14 Tage persönlich vorbei und beliefert mich ganz individuell nach meinem momentanen Bedarf mit frischer Ware. Somit ist die Vertrauenskette vom Hersteller zu mir als Einzelhändler und weiter zum Kunden als Endverbraucher gesichert. Diese Vorgehensweise hat sich absolut bewährt.
Hans-Georg Kimmerle
Hörgeräteakustik-Meister aus Reutlingen
www.hoerakustik-kimmerle.de