Quecksilberoxid-Zink-Batterie

Die Quecksilberoxid-Zink-Batterie hat eine Anode aus Zinkpulver und eine Kathode aus Quecksilberoxid. Die Elektrolyten bilden eine geleeartige Masse aus Kaliumhydroxid. Eine Quecksilberoxid-Zink-Batterie liefert eine äußerst konstante Spannung von 1,35 Volt. Gegen Ende des Lebenszyklusses der Batterie bricht die Spannung sehr rapide ein. Aus diesem Grund wurde dieser Zellentyp gerne von der Fotoindustrie für den Betrieb von Belichtungsmessern verwendet, da hierfür eine möglichst gleichbleibende Referenzspannung notwendig ist. Verwendet wurde hierfür bevorzugt der Knopfzellen-Typ mit der Bezeichnung PX625.

Quecksilberoxid-Zink-Knopfzelle sowjetischer Bauart (1989) mit 0,32 A/h

Beim Betrieb der Batterie laufen vereinfacht folgende Reaktionen ab:

Reduktion: $\mathrm {HgO+H_{2}O+2e^{-}\rightarrow Hg+2OH^{-}}$
Oxidation: $\mathrm {Zn+2OH^{-}\rightarrow Zn(OH)_{2}+2e^{-}}$

Die Redoxreaktion kann verkürzt wie folgt beschrieben werden:

$\mathrm {Hg^{2\operatorname {+} }+Zn\longrightarrow \,Hg+Zn^{2\operatorname {+} }}$

Die Gesamtreaktion sieht wie folgend aus:

$\mathrm {Zn+HgO+H_{2}O\rightarrow Zn(OH)_{2}+Hg}$

Quecksilberoxid-Zink-Batterien in Knopfzellenform wurden früher viel in kleinen Geräten mit geringem Strombedarf (z.B. Armbanduhren) oder als Hörgerätebatterie eingesetzt. Diese Knopfzellen stellen aber bei nicht fachgerechter Entsorgung ein großes Problem für die Umwelt dar. Sie enthalten, wenn sie verbraucht sind, Quecksilber. Bei Beschädigung der Zelle tritt das Quecksilber aus und verseucht die Umwelt. In Uhren wurden sie durch Silberoxid-Zink-Batterien ersetzt. In Hörgeräten dagegen durch Zink-Luft-Batterien, die eine höhere Energiedichte, aber auch eine höhere Selbstentladung haben.

Mittlerweile sind die Herstellung sowie der Handel von und mit Quecksilberoxid-Zink-Batterien weltweit eingestellt. Zwar gibt es zum Beispiel in Taiwan noch einen Hersteller, der solche Batterien nach wie vor produziert, doch dürfen diese nicht nach Europa importiert werden. In Deutschland regelt dies die Batterieverordnung. Diese besagt, dass keine Batterien oder Zellen mit mehr als 2 % des Gesamtgewichts an Quecksilber in den Verkehr gebracht werden dürfen.

Weblinks

Commons: Quecksilberbatterien – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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Galvanische Zellen