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Die Geschichte der Batterie: eine elektrisierende Erfolgsstory

Was haben Froschschenkel und nasses Leder gemeinsam? Richtig: Beides sind wichtige Bestandteile der Geschichte der Batterie. Die nahm schon im 18. Jahrhundert ihre Anfänge. Es ist eine Geschichte voll von Innovations- und Entdeckergeist, die inspirierender kaum sein könnte. Das faszinierende daran: Unzählige Menschen leisteten jeweils einen Teil zu einer großen Entwicklung, die unsere Welt revolutioniert hat.

Die Geschichte der Batterie

Wenn Frösche Geschichte schreiben: Luigi Galvani und die Anfänge der Batterie

Es war ein italienischer Arzt und Forscher, mit dem alles begann. Luigi Galvani startete die Revolution der Elektrizität ungefähr 1780 in seinem Labor in Bologna. Durch Experimente mit Froschschenkeln bemerkte er, dass die Muskeln kontrahieren, wenn sie mit Kupfer und Eisen in Berührung kommen – sofern Kupfer und Eisen ebenfalls verbunden sind. Unwissentlich stellte er also einen Stromkreis her. Dieser bestand aus zwei Metallen und Salzwasser im Froschschenkel als Elektrolyt. Dabei fungierte die Muskelkontraktion als Stromanzeiger.

Die Geschichte der Batterie: Luigi Galvani experimentierte mit den Beinen von toten Fröschen sowie Metallen

Galvani verstand diese Zusammenhänge nicht. Dennoch legte er mit seiner Entdeckung den wichtigen Grundstein für die Geschichte der Batterie. Noch heute basieren unsere Batterien auf dem Prinzip, chemische in elektrische Energie zu wandeln. Dazu müssen sie aus zwei verschiedenen Elektroden und einem Elektrolyt bestehen. Aufgrund seiner Entdeckung nennt man diese Kombination heute auch Galvanische Zelle.

Die Voltasäule – eine der wichtigsten Erfindungen aller Zeiten

Alessandro Volta erfindet die Voltasäule

Auf Basis der Galvanischen Zelle entwickelte der italienische Physiker Alessandro Volta um 1800 seine Voltasäule. Dafür stapelte er mehrere Schichten aus Kupfer- und Zinkplatten sowie mit Salzwasser getränkte Papp- oder Lederstücke übereinander. So baute er hohe Spannung auf – und ermöglichte mit der ersten kontinuierlichen Stromquelle wirkliche Forschung in Sachen Elektrizität. Die Voltasäule wurde zwar erst posthum wirklich gewürdigt, gilt heute aber als eine der bedeutendsten Erfindungen der Menschheit. Gemeinsam mit der Galvanischen Zelle bewirkte sie einen Boom um die Elektrizität in der Chemie im 19. Jahrhundert.

Von Batterie zu Akku: die Rittersche Ladungssäule

Johann Wilhelm Ritter entwickelt die Rittersche Ladungssäule

Der deutsche Physiker Johann Wilhelm Ritter nahm sich 1802 die Voltasäule zum Vorbild für seine eigene Erfindung. Dafür bildete er ebenfalls eine Säule. Diese bestand aus übereinander geschichteten und mit Tafelsalz getränkten Kupfer- und Kartonscheiben. So wurde der erste Akku geboren. Denn diese sogenannte Rittersche Ladungssäule ließ sich aufladen, entladen und wieder elektrisch aufladen. Ein Meilenstein der Geschichte der Batterie – denn wo wären wir heute ohne Akkus?

Die Erfindung der modernen Batterie

Den nächsten Schritt machte ein französischer Physiker: Gaston Planté ordnete die Bleiplatten in den ersten Blei-Säure-Batterien neu an. So entstand eine wiederaufladbare Batterie, die wirklich massentauglich war. Dies lag vor allem daran, dass die Blei-Säure-Batterien in der Herstellung wenig kosteten und gleichzeitig viel Strom speichern konnten. Noch heute wird so bei Blei-Säure-Batterien gearbeitet. Ein interessanter Fakt am Rande: Plantés Blei-Säure-Batterie wurde im ersten offiziell anerkannten Elektroauto eingesetzt, dem Trouvé Tricycle 1881.

Geschichte der Batterie: Gaston Planté erfindet die wiederaufladbare Blei-Säure-Batterie

Es folgte die Trockenlegung der Batterie. Denn bis zu diesem Zeitpunkt beinhaltete sie immer noch einen flüssigen Bestandteil, der potenziell riskant war. 1866 stellte der französische Physikochemiker Georges Leclanché die erste Trockenbatterie vor. Sie bestand aus einer festen Kohle-Elektrode. Dieses Zink-Kohle-Element wurde ihm zu Ehren in Leclanché-Element umbenannt.

Der nächste Schritt erfolgte mit dem Schweden Waldemar Jungner 1899. Vom Gedanken angetrieben, eine Batterie mit Elektrolyt zu entwickeln, die konstant ist und sich während der Reaktion nicht verändert, ließ er sich in diesem Jahr die Nickel-Cadmium-Akku patentieren. Fast zeitgleich 1901 wurde von Thomas Edison ebenfalls eine Nickel-Cadmium-Batterie vorgestellt – was größere Patentstreitigkeiten nach sich zog, die Edison aufgrund seiner finanziellen Mittel gewann. Letztlich sah sich Jungner gezwungen, sein Patent für andere Hersteller freizugeben.

Waldemar Jungner entwickelt den Nickel-Cadmium-Akku

Der Feinschliff – und die letzte echte Innovation

Die heute bekannten, alkalischen Batterien wurden in den 1950ern etabliert. Die Alkali-Mangan-Batterie wurde von Lewis Urry entdeckt. Durch ihre hohe Kapazität und Belastbarkeit ist sie optimal für Niedrigstromanwendungen geeignet. Außerdem war sie aufgrund des Preis-Leistungs-Verhältnisses für den Massenmarkt geeignet.

Von 1962-1982 entwickelten Stanford Ovshinsky und Masahiko Oshitani die Nickel-Metallhybrid-Batterie, die ohne giftige Metalle auskommt. Dies war ein wichtiger Schritt, weil solche Metalle in den meisten Ländern der EU inzwischen verboten sind.

Geschichte der Batterie: John B. Goodenough entdeckt den Lithium-Ionen-Akku

Der letzte große Paukenschlag erfolgte 1991: Sony brachte die Lithium-Ionen-Batterie als letzte große Innovation auf den Markt. Für sie sprechen die hohe Energiedichte und das niedrige Gewicht.  Große Anerkennung für diese Entdeckung gebührt dem US-amerikanischen Physiker und Materialwissenschaftler John B. Goodenough. Er erkannte das Potenzial von Lithium für den Pluspol von Batterien und Akkus. 2019 erhielt er dementsprechend die größte Ehre, den Nobelpreis für Chemie. Aus technischen Geräten ist seine Entdeckung schließlich – wie auch die restlichen Batterien – heute nicht mehr wegzudenken.

Die Geschichte der Batterie: kein Ende in Sicht …

Und heute? Ist die Energiewende das große Thema. Sie birgt viele Chancen, aber auch Herausforderungen. Eine davon ist es, wie der schwankende Naturstrom effektiv gespeichert werden kann. Auch die E-Mobilität und die damit verbundene Reduzierung von Emissionen ist von großer Bedeutung. Aktuell ist der Lithium-Ionen-Akku für beides eine gute Option. Allerdings ist auch dort noch viel Luft nach oben. Gerade für E-Autos müssen die Akkus leichter und leistungsstärker werden. Außerdem ist Lithium als Ressource kostspielig und auch nicht unbegrenzt verfügbar. Die nächste große Innovation ist also nur eine Frage der Zeit …

Statistische Angabe zu Batterieaufkommen

Eine weitere Herausforderung ist das Recycling. Schließlich ist unser Batterie- und Akkubedarf so groß wie nie, Tendenz steigend. Deshalb arbeiten wir täglich daran, unser Recycling zu verbessern, um das Maximum aus Altbatterien herauszuholen. Wir, als Teil der ECOBAT Technologies Gruppe. sind das einzige globale Unternehmen, das einen geschlossenen Kreislauf für Blei-Batterien anbietet. Darüber hinaus sind wir Experten für Batterie-Recycling jeglicher Art und stehen bereit, unseren Beitrag zu leisten, um das Recycling von Lithiumbatterien zu optimieren.

Sie haben Fragen oder wollen mit uns zusammenarbeiten? Dann kontaktieren Sie uns einfach – oder lesen Sie hier, wie Sie Ihren Batterierücknahme-Anbieter wechseln!