Batterien sind für viele moderne Gadgets und Geräte unverzichtbar geworden. Von Smartwatches bis hin zu Autos und anderen Fahrzeugen spielen sie eine wichtige Rolle. 12-Volt-Batterien sind sehr beliebt und bieten eine optimale Energieverteilung und Lebensdauer. Es stellt sich jedoch eine Frage: Wie viele Zellen hat eine 12-Volt-Batterie?
Trotz der großen Beliebtheit haben die Menschen weniger Wissen über die Zellen der Batterien. Denken Sie daran, dass Batterien ohne Zellen nutzlos sind und keinen Strom erzeugen können. Batterien mit mehr Zellen erzeugen im Allgemeinen mehr Strom und umgekehrt. In diesem Artikel geht es um 12-Volt-Batterien und die Anzahl der Zellen, die sie enthalten. Also, fangen wir an!
Was ist eine Batteriezelle?
Beginnen wir mit der grundlegenden Ebene und erörtern wir, was Batteriezellen sind!
Eine Batteriezelle ist eine kleine Einheit, die aus zwei Polen besteht. Einer dieser Pole ist positiv, der andere negativ. In dieser Zelle findet eine chemische Reaktion statt, bei der sich Ionen zwischen dem positiven und dem negativen Pol bewegen. Durch diese Bewegung der Elektronen wird Elektrizität erzeugt. Diese Elektrizität wird verwendet, um verschiedene Geräte zu betreiben.
Es ist nicht falsch, dass die Funktion einer Batterie von den Zellen abhängt. Eine Batterie mit beschädigten Zellen wird nicht funktionieren. Auch die Anzahl der Zellen in Batterien ist unterschiedlich. Kleinere Batterien haben in der Regel weniger Zellen und erzeugen nur sehr wenig Strom. Umgekehrt haben größere Batterien mehr Zellen und können mehr Strom erzeugen.
Es gibt verschiedene Arten von Zellen in den Batterien. Diese Typen unterscheiden sich durch ihre Ausgangsspannung. Bleisäurezellen zum Beispiel liefern im Allgemeinen 2 Volt. Lithium-Ionen-Zellen und Alkalizellen hingegen liefern 3,6 Volt bzw. 1,5 Volt. Die Hersteller fügen weitere Zellen hinzu, wenn sie mehr Spannung von den Batterien benötigen.
Sind Sie verwirrt darüber, was diese Spannung ist? Sie bezieht sich auf die Energie oder den Druck, der erforderlich ist, um eine Ladungseinheit durchzulassen. In einfachen Worten: Es ist der Druck, der die Elektronen in einem bestimmten Stromkreis bewegen kann. Eine 1,5-Volt-Batterie hat zum Beispiel eine geringe Kraft, um die Elektronen zu bewegen.
Diese Batterien funktionieren also nicht, wenn mehr Elektronen (Energie) benötigt werden. Auf der anderen Seite sind 12-Volt-Batterien leistungsstärker. Sie üben mehr Druck auf die Elektronen (Elektrizität) aus. Daher können diese Batterien schwere Motoren und Maschinen antreiben. 12-Volt-Batterien werden aufgrund ihres höheren Drucks zur Stromerzeugung in Fahrzeugen eingesetzt.
Wie viele Zellen hat eine 12-Volt-Batterie?
Das hängt von der Art der Zellen in einer 12-Volt-Batterie ab.
12-Volt-Blei-Säure-Batterien haben in der Regel sechs Zellen. Diese Zellen sind vom Blei-Säure-Typ. Das bedeutet, dass jede dieser Zellen 2 Volt erzeugt. Diese Zellen sind in Reihe geschaltet. Ihre kombinierte Spannung beträgt also etwa 12 Volt. Es gibt jedoch keine bestimmte Anzahl von Zellen, die ohne Kenntnis des Zellentyps bestimmt werden kann.
Zu den gängigen Zelltypen gehören Blei-Säure-Zellen, Lithium-Ionen-Zellen, alkalische Zellen und so weiter. Richtig? Jede dieser Zellen wird in bestimmten Arten von Batterien verwendet. Zum Beispiel werden Lithium-Ionen-Zellen in Lithium-Ionen-Batterien verwendet. Blei-Säure-Zellen hingegen sind spezifisch für Blei-Säure-Batterien. Außerdem erzeugen alle diese Zelltypen unterschiedliche Spannungen.
Wenn Sie also 12-Volt-Lithiumbatterien verwenden, haben diese keine sechs Zellen. Warum? Weil jede Lithium-Ionen-Zelle eine Spannung von 3,6 Volt erzeugt. Diese 12-Volt-Batterien können also vier in Reihe geschaltete Zellen haben. Andererseits erzeugen Alkalizellen 1,5 Volt. 12-Volt-Alkalibatterien haben also insgesamt 8 Zellen statt 6 oder 4. Allerdings werden alle diese Zellen in Reihe geschaltet.
Die folgende Tabelle zeigt die Spannung der verschiedenen Zellen. Sie zeigt auch die Gesamtzahl der Zellen, die für eine 12-Volt-Batterie erforderlich sind:
| Zellentyp | Zellspannung | Zellen in einer 12V-Batterie |
| Blei-Säure-Zelle | ~2,0 Volt | 6 Zellen |
| Alkalizelle (AA, AAA, etc.) | ~1,5 Volt | 8 Zellen |
| Lithium-Ionen-Zelle | ~3,6 - 3,7 Volt | 3 oder 4 Zellen |
| Nickel-Cadmium (NiCd)-Zelle | ~1,2 Volt | 10 Zellen |
| Nickel-Metallhydrid-Zelle | ~1,2 Volt | 10 Zellen |
| Lithium-Eisen-Phosphat-Zelle | ~3,2 Volt | 4 Zellen |
Wie viele Zellen haben die verschiedenen 12-V-Batterien?
Wie ich bereits sagte, gibt es auf dem Markt verschiedene Arten von Batterien. Interessanterweise verwendet jede dieser Batterien eine andere Art von Zelle. Hier ist die Liste der fünf besten Batterien:
- Alkaline-Batterien
- LiFePO₄-Batterien
- Blei-Säure-Batterien
- Lithium-Ionen-Batterien
- Nickel-Cadmium-Batterien
Hier ist jeder Batterietyp mit der Anzahl der Zellen in seiner 12-Volt-Kapazität aufgeführt:
- Alkalibatterien werden mit Alkalizellen geliefert. Einzelne Alkalizellen erzeugen 1,5 Volt. 12-Volt-Alkalibatterien haben also insgesamt 8 Zellen.
- LiFePO₄-Batterien verwenden eine Lithium-Eisenphosphat-Zelle. Jede dieser Zellen hat die Fähigkeit, 3,2 Volt zu erzeugen. Eine 12-V-LiFePO₄-Batterie besteht also aus insgesamt 4 Zellen.
- Blei-Säure-Batterien bestehen aus Blei-Säure-Zellen. Jede dieser Zellen erzeugt 2 Volt. Eine 12-V-Blei-Säure-Batterie hat also sechs Zellen.
- Lithium-Ionen-Batterien haben spezielle Lithium-Ionen-Zellen. Eine einzelne Lithium-Ionen-Zelle erzeugt 3,7 Volt. In diesen Batterien sind also etwa drei Lithium-Ionen in Reihe geschaltet. Denken Sie daran, dass 12-Volt-Lithiumbatterien keine exakte 12-Volt-Ausgangsspannung liefern. Ihre Leistung wird etwas geringer sein, d. h. 11,1 Volt statt genau 12 Volt.
- Die Nickel-Cadmium-Batterien schließlich haben schwächere Zellen. Jede ihrer Zellen kann 1,2 Volt erzeugen. 12-Volt-NiCd-Batterien bestehen also aus insgesamt 10 Zellen.
Wie viele Zellen hat eine Autobatterie?
Fast alle Fahrzeuge, auch Autos, sind mit Bleibatterien ausgestattet. Diese Batterien haben eine Spannung von 12 Volt. Das bedeutet, dass diese Batterien insgesamt 6 Zellen haben. Jede Zelle bietet zwei Spannungen. Wenn also sechs Zellen in Reihe geschaltet werden, ergeben sie insgesamt 12 Volt. Diese 12-Volt-Batterien reichen aus, um die Motoren von Autos zu starten.
Im Allgemeinen vergleichen die Menschen Blei-Säure-Batterien mit Lithium-Ionen-Batterien. Die Autos und andere Fahrzeuge sind jedoch nicht mit Lithium-Ionen-Batterien ausgestattet. Der Grund dafür ist, dass diese Batterien sehr kostspielig sind. Wenn die Hersteller Lithium-Batterien in Fahrzeugen verwenden, steigen die Preise für die Autos. Daher werden alle herkömmlichen Autos mit 12-Volt-Blei-Säure-Batterien ausgestattet.
Jede 12-V-Blei-Säure-Batterie hat immer 6 Zellen. Sind 12-V-Batterien ausreichend für die Zündung und die Elektronik eines Autos? Die Antwort ist ein klares JA! Sie zeichnen sich durch eine ausreichende Energiekapazität, einen niedrigen Preis und eine gute Haltbarkeit aus. Einige Elektroautos sind jedoch mit hochwertigen Lithium-Ionen-Batterien ausgestattet. Diese Batterien sind sehr leistungsstark und können diese Autos problemlos antreiben.
Wie viele Zellen enthält ein 12-V-LiFePO4-Akku?
LiFePO4 ist ein beliebter Typ von Lithium-Ionen-Akkus. Sie sind sehr leistungsstarke wiederaufladbare Energiequellen, die auch in Batterie-Energiespeichersysteme. Sie verwenden Lithiumeisenphosphat als Kathode. Als Anode wird Kohlenstoff oder Graphit verwendet. Die Ladungen bewegen sich zwischen diesen Elektroden und erzeugen Strom.
Wenn es um 12-V-LiFePO4-Batteriezellen geht, scheinen viele verwirrt zu sein. Diese 12-V-Batterien bestehen jedoch aus 4 Zellen. Hier ist ihre Aufteilung:
Diese Batterien sind mit Lithium-Eisenphosphat-Zellen ausgestattet. Jede dieser Zellen hat eine Spannung von 3,2 Volt. Für 12-V-LiFePO4-Batterien müssen also 4 dieser 3,2-V-Zellen vorhanden sein. Wenn diese vier Lithium-Eisenphosphat-Zellen in Reihe geschaltet werden, liefern sie 12 V. Damit kann die Batterie die Maschinen und Geräte betreiben.
Die Hersteller können Zellen hinzufügen oder entfernen, um die Spannungskapazität dieser Batterien anzupassen. Zum Beispiel können die Hersteller acht Zellen in diese Batterien einsetzen und sie auf 24 V bringen. Wenn sie zwei Lithium-Eisenphosphat-Zellen hinzufügen, werden diese LiFePO4-Batterien zu 6 V.
Haben 12-V-Blei-Säure- und Lithium-Ionen-Batterien die gleichen Zellen?
Die Antwort ist ein klares NEIN!
Beide Batterien verwenden unterschiedliche Zelltypen. In Blei-Säure-Batterien werden zum Beispiel Säurezellen verwendet. Jede dieser Zellen kann maximal 2 Volt erzeugen. In Lithium-Ionen-Batterien werden dagegen Lithium-Ionen-Zellen verwendet. Diese Zelltypen sind sehr leistungsstark und stabil. Jede von ihnen kann 3,6 Volt liefern.
Sie haben zum Beispiel sowohl 12-V-Bleisäure- als auch Lithium-Ionen-Batterien. Die Blei-Säure-Batterie hat sechs Zellen. Diese Zellen werden in Reihe geschaltet, was eine Gesamtspannung von 12 Volt ergibt. Eine Lithium-Ionen-Batterie hingegen hat vier Zellen. Der Grund dafür ist, dass jede Zelle 3,6 Volt liefert. Wenn also vier Zellen in Reihe geschaltet sind, liefern sie insgesamt 12 Volt. Die Anzahl der Zellen in verschiedenen Batterien mit gleicher oder unterschiedlicher Spannung kann also variieren.
Häufig gestellte Fragen
Kann eine Autobatterie auch mit weniger Zellen funktionieren?
Autobatterien bieten im Allgemeinen 12 V mit sechs Zellen. Wenn eine einzelne Zelle beschädigt wird, fällt die Batteriespannung unter 12 V. Solche Batterien funktionieren dann nicht und sind für den Betrieb von Fahrzeugen unbrauchbar.
Wie viele Zellen hat eine 24-Volt-LKW-Batterie?
Lkw verwenden in der Regel 24-V-Bleisäurebatterien. Diese Batterien bestehen aus insgesamt 12 Zellen. Jede dieser Zellen liefert 2 V. Wenn sie in Reihe geschaltet werden, liefern diese 12 Zellen zusammen eine Spannung von 24 V.
Was ist der Unterschied zwischen einer Zelle und einer Batterie?
Zellen und Batterien unterscheiden sich voneinander. Eine Zelle ist eine einzelne Einheit, die durch elektrochemische Reaktionen Strom erzeugt. Die Gesamtheit aller Zellen, die in Reihe geschaltet sind, um eine höhere Spannung zu erzeugen, ist die Batterie.
Schlussfolgerung
Die Zellen spielen eine wesentliche Rolle bei der Funktion der Batterien. Angenommen, eine Batterie hat sechs Zellen, und eine einzige Zelle wird beschädigt. In einem solchen Fall funktioniert die gesamte Batterie nicht mehr und kann die erforderliche Spannung nicht mehr liefern. Bei 12-V-Batterien kann die Anzahl der Zellen in diesen Batterien variieren.
In den in Kraftfahrzeugen weit verbreiteten Blei-Säure-Batterien werden sechs Zellen verwendet, die eine Leistung von 12 V erbringen. Es gibt jedoch verschiedene Arten von Batterien. Jede dieser Batterien kann eine andere Anzahl von Zellen haben, auch wenn sie 12 Volt liefern. In diesem Artikel habe ich die Zellen von Batterien, ihre Aufgaben und die Anzahl der verschiedenen Zellen in Batterien besprochen.