Batterien und Akkumulatoren sicher verstehen

Batterien wandeln chemische Energie in elektrische Energie um. Akkumulatoren können durch elektrische Energie wieder aufgeladen und mehrfach genutzt werden.

Auf dieser Seite übst du Zellaufbau, Elektrolyt, Spannung, Strom, Kapazität, Energie, Innenwiderstand, Reihen- und Parallelschaltung, Laden, Entladen, Lithium-Ionen-Akkus und Sicherheit.

So löst du Aufgaben zu Batterien und Akkumulatoren

  1. Unterscheide Primärzelle, Sekundärzelle, Spannung, Strom, Kapazität und Energie.
  2. Nutze Q = I·t, E = U·Q, P = U·I und η = Enutz/Ezu mit passenden Einheiten.
  3. Ordne Zellchemie, Innenwiderstand, Ladeelektronik und Battery-Management-System richtig zu.
  4. Prüfe Polung, Kurzschlussgefahr, Temperatur, Entladetiefe und fachgerechte Entsorgung.

8. Test

Batterien und Akkumulatoren online üben

Test 8 zu Batterien und Akkumulatoren mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Wähle pro Aufgabe eine Antwort aus. Öffne danach die Lösung, um Zellaufbau, Formel, Energiefluss und Sicherheitszusammenhang zu prüfen.

5 Fragen
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1. FrageMultiple Choice

Warum besitzt ein Auto eine Starterbatterie mit hoher Stromfähigkeit?

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Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Der Anlasser benötigt kurzzeitig einen großen Strom.

  1. Batterieaufgabe einordnen: Bestimme, ob es um Zellchemie, Spannung, Strom, Kapazität, Energie, Laden oder Sicherheit geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Beim Starten wird für kurze Zeit eine hohe elektrische Leistung benötigt, obwohl die Dauer kurz ist.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Der Anlasser benötigt kurzzeitig einen großen Strom.. Achte auf Einheiten, Polung, Ladezustand und reale Verluste.

Beim Starten wird für kurze Zeit eine hohe elektrische Leistung benötigt, obwohl die Dauer kurz ist.

2. FrageMultiple Choice

Warum wird ein Smartphone-Akku mit einem Ladegerät geladen?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Das Ladegerät liefert eine geregelte elektrische Energie, die im Akku chemisch gespeichert wird.

  1. Batterieaufgabe einordnen: Bestimme, ob es um Zellchemie, Spannung, Strom, Kapazität, Energie, Laden oder Sicherheit geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die Ladeelektronik passt Spannung und Strom an die Akkuzelle an und beendet oder reduziert den Ladevorgang passend.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Das Ladegerät liefert eine geregelte elektrische Energie, die im Akku chemisch gespeichert wird.. Achte auf Einheiten, Polung, Ladezustand und reale Verluste.

Die Ladeelektronik passt Spannung und Strom an die Akkuzelle an und beendet oder reduziert den Ladevorgang passend.

3. FrageMultiple Choice

Wozu dient ein Akkumulator in einer unterbrechungsfreien Stromversorgung, USV?

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Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Er versorgt Geräte bei einem Netzausfall vorübergehend weiter.

  1. Batterieaufgabe einordnen: Bestimme, ob es um Zellchemie, Spannung, Strom, Kapazität, Energie, Laden oder Sicherheit geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die USV speichert elektrische Energie und stellt sie bei Unterbrechung über einen Wechselrichter oder geeignete Elektronik bereit.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er versorgt Geräte bei einem Netzausfall vorübergehend weiter.. Achte auf Einheiten, Polung, Ladezustand und reale Verluste.

Die USV speichert elektrische Energie und stellt sie bei Unterbrechung über einen Wechselrichter oder geeignete Elektronik bereit.

4. FrageMultiple Choice

Warum sind Akkus für die Speicherung von Solarstrom nützlich?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Sie können Energie aus sonnenreichen Zeiten für spätere Verbrauchszeiten speichern.

  1. Batterieaufgabe einordnen: Bestimme, ob es um Zellchemie, Spannung, Strom, Kapazität, Energie, Laden oder Sicherheit geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Der Speicher verschiebt die Nutzung der erzeugten Energie zeitlich und kann den Eigenverbrauch erhöhen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie können Energie aus sonnenreichen Zeiten für spätere Verbrauchszeiten speichern.. Achte auf Einheiten, Polung, Ladezustand und reale Verluste.

Der Speicher verschiebt die Nutzung der erzeugten Energie zeitlich und kann den Eigenverbrauch erhöhen.

5. FrageMultiple Choice

Warum werden in einem Akkupack Reihen- und Parallelschaltungen kombiniert?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Um gleichzeitig eine gewünschte Spannung und eine größere Kapazität beziehungsweise Stromfähigkeit zu erreichen.

  1. Batterieaufgabe einordnen: Bestimme, ob es um Zellchemie, Spannung, Strom, Kapazität, Energie, Laden oder Sicherheit geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Reihenschaltungen erhöhen die Spannung, Parallelschaltungen erhöhen bei passender Auslegung die Kapazität und den möglichen Strom.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Um gleichzeitig eine gewünschte Spannung und eine größere Kapazität beziehungsweise Stromfähigkeit zu erreichen.. Achte auf Einheiten, Polung, Ladezustand und reale Verluste.

Reihenschaltungen erhöhen die Spannung, Parallelschaltungen erhöhen bei passender Auslegung die Kapazität und den möglichen Strom.

Batterien und Akkumulatoren FAQ

Was ist der Unterschied zwischen Batterie und Akkumulator?

Eine Batterie beziehungsweise Primärzelle ist meist für die einmalige Nutzung ausgelegt. Ein Akkumulator kann durch Zufuhr elektrischer Energie wieder aufgeladen werden.

Wie berechnet man die gespeicherte Energie?

Idealisiert gilt E = U·Q. Wenn die Kapazität in Ah und die Spannung in V angegeben sind, erhält man die Energie in Wh.

Warum sind Lithium-Akkus mit Schutzschaltungen ausgestattet?

Überladung, Tiefentladung, Überhitzung und Kurzschluss können Lithium-Akkus beschädigen oder gefährlich werden. Ein BMS überwacht und schützt die Zellen.