Nickel-Cadmium- Akkumulator

Nickel-Cadmium-
Akkumulator
Name: Fernandes Fernando
Cardoso Ken
Klasse: T0IF1
Fach: ASSOR2
Datum: 04.05.2012

Fernandes Fernando T0IF1 Cardoso Ken
Inhaltsverzeichnis
Nickel-Cadmium-Akkumulator.........................................................................................................1
1.Anwendungen ............................................................................................................................3
2.Akkuchemie (Ladeverfahren).....................................................................................................3
3.Energiedichte..............................................................................................................................4
4.Nennspannung, Zellenspannung.................................................................................................4
5.Akkuausführung .........................................................................................................................4
6.Lagerung.....................................................................................................................................5
7.Umweltbetrachtung.....................................................................................................................5
8.Ladevefahren...............................................................................................................................5
9.Entladeeigenschaften..................................................................................................................5
10.Zyklenanzahl, Lebensdauer, Memoryeffekt.............................................................................6
a.Lebensdauer.............................................................................................................................6
b.Memoryeffekt...........................................................................................................................6
11.Temperaturverhalten.................................................................................................................6
12.Geschichtliches.........................................................................................................................6
13.Quellen......................................................................................................................................7
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1. Anwendungen
Der Nickel Cadmium Akku wird häufig beim
Modellbau benutzt, beim start von Militärischen
Fahrzeugen und bei elektrischen Werkzeugen
(Bohrmaschinen, Handkreissägen...). Dieser Akku
wurde früher auch für Raumfahrten benutzt. Auch heute
wird der Nickel-Cadmium für Hybridfahrzeuge oder für
medizinische Gründe genutzt.
Allerdings wurde die Nutzung von Nickel Cadmium
eingeschränkt. 2007 wurden die Nickel Cadmium
Akkus von der EU-Verordnung verboten, wegen dem
Schadstoff Cadmium, der in den Akkus enthalten ist.
2. Akkuchemie (Ladeverfahren)
Der Nickel-Cadmium besitzt über eine „galvanische“ Zelle. Unter „galvanisch“ versteht man ein
Element was zu einem anderen Element umgewandelt wird. In diesem Fall wird die „Anode“ (des
Cadmiums) in „Kalilauge“ (Elektrolyt) zu Cadmiumhydroxid umgesetzt. 1 Der überschuss wir dann
als Strom exportiert. Allerding ist dies kein endloser Prozess da sich die Zink-Elektrode langsam
mit der Zeit auflösen, so wird der Akku leer. 2
Beispiel: Ladeverfahren
1 http://www.bautschweb.de/chemie/nicdakku.htm
2 http://www.gutefrage.net/frage/wie-funktioniert-eine-batterieakku
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Handkreissäge KSP 55. Akkutyp: 24 V
NiCd

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3. Energiedichte
Energiedichte: 50 - 70 Wh/kg
Schlussfolgerung: Enthält eine sehr niedrige Energiedichte (Energie pro Masse). Währenddessen
steigt man zukünftig auf Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH) und Lithium-Systeme zurück, da die
keine Schwermetalle enthalten und umweltfreundlicher sind. (gegen Beispiel: Der Cadmium ist ein
Schwertmetall). 3
4. Nennspannung, Zellenspannung
Nickel-Cadmium Akkus verfügen über eine 1,2 Volt Spannung, die meisten Akkus haben um die 1,5
Volt, das ist aber kein Problem, denn die meisten Geräte benutzen ein Spannung von 0,9-1,0 Volt. 4
5. Akkuausführung
Der Nickel-Cadmium kann durch eine offene oder gasdichter ausgeführt werden. Im offenen
Bereich wird der Nickel Cadmium meist für den stationären Betrieb genutzt. Die gasdichte
Ausführung eignet sich gut für mobilen Einsatz. Allerdings ist die Gefahr größer da es zu einer
Explosionsgefahr wird falls der Akku überladen wird oder bei kontakt von freier Sauer- und
Wasserstoff. Trotz so einer großer Gefahr, wurden technische Maßnahmen genutzt, damit solch ein
gefährliches Ereignis nicht vorkommt. 5
Format Größe
Ø x H
Gewicht (g) Kapazität mAh
1/3 AA 14,5 x 16 7 110
Lady 11,5 x 30 9 150
AAA 10,5 x 45 11 250
2/3 AAA 10,5 x 30 9 350
4/5 A 23 x 33 44 1600
A 17 x 50 33 1400
SC 23 x 43 54 1700
3 http://de.wikipedia.org/wiki/Nickel-Cadmium-Akkumulator
4 http://de.wikipedia.org/wiki/Nickel-Cadmium-Akkumulator
5 http://www.akkus-infoseite.de/nickel-cadmium-akku.html
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6. Lagerung
Der Nickel Cadmium Akku entladet sich sehr oft
und ist zur Lagerung nicht geeignet. Er verliert 10-
15% seiner Ladung pro Monat und sollte mit
halbvollem Zustand gelagert werden, damit es keine
Probleme mit diesem Akku-typ gibt.
Die Akkus können bis zu einer Raumtemperatur
von 20°C gelagert werden, dieser Akku-typ kann
auch bei sehr tiefen Temperaturen gelagert werden.
Der Nickel-Cadmium Akku hat eine
Lagerungsfähigkeit von bis zu 5 Jahre. 6
Ein letzter Punkt ist, die Fluggeselfschaften transportieren diesen Akku-typ ohne Probleme, ohne
spezielle Bedingungen.
7. Umweltbetrachtung
In den Nickel-Cadmium Akkus ist ein sehr gefährlicher
Schadstoff, der Cadmium. Cadmium ist ein sehr
gefährlicher Stoff und kann unserer Gesundheit schaden
und es ist sehr schwer zu entsorgen. Diese Akku Sorte
wurde deswegen auch von der EU-Verordnung verboten,
da der Cadmium zu den Schwermetall zählt und sehr
giftig ist. 7
8. Ladevefahren
Nickel-Cadmium Akkus kann man sehr schnell aufladen, z.B. bei einem Akku von einer
Bohrmaschine kann man ihn in 15 Minuten aufladen. Noch ein Pluspunkt ist, dass man auch bei
tiefen Temperaturen, den Akku aufladen kann. Sehr gut geeignet für Militärische Zwecke.
Mehr Informationen über das Ladeverfahren finden Sie bei: 2.Akkuchemie (Ladeverfahren)
9. Entladeeigenschaften
• Entladeeigenschaften: Bei einer Restspannung von 0,85-0,9 Volt, muss der Nickel-Cadmium
aufgeladen werden. Wird der Akku nicht aufgeladen, kann es zu einer Tiefentladung führen.
Bei einer Tiefentladung kann es zur einer vollständigen Erschöpfung der Kapazität des
6 http://www.akku-abc.de/akku-lagerung.php
7 http://de.wikipedia.org/wiki/Nickel-Cadmium-Akkumulator
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Nickel-Cadmium Akkus vorkommen. Das kann zu einem Kapazitätsverlust kommen.
• Selbstentladung: verliert 10-15% pro Monat
• Entladestrom: 0,85-0,9 Volt
• Entladeschlussspannung: 1,2 Volt
10. Zyklenanzahl, Lebensdauer, Memoryeffekt
a. Lebensdauer
Der Nickel Cadmium Akku kann 1000-2000 Mal entladen und wieder aufgeladen werden.
b. Memoryeffekt
Bei diesem Akku gibt es einen sogenanten Memoryeffekt, ein Memoryeffekt ist wenn der Akku
nicht so lange aushält, wie normalerweise. Dies entsteht, wenn der Akku zu lange oder zu wenig
aufgeladen wird. Dieser Memoryeffekt kann man verhindern, indem man einen Fühler auf den
Akku legt, der bei einer bestimmten Temperatur, das Aufladen stoppt.
11. Temperaturverhalten
Dieser Akku hält Monatelang und ist sehr robust gegen Kälte:
• Bis zu - 40 ° Celsius.
• Gegen wärme, bis zu +70° Celsius.
12. Geschichtliches
• 1899: Der Entwickler von dem Nickel
Cadmium Akku ist der Schwede
Waldemar Jungner und dieser Akku-Typ
wurde 1899 erfunden.
• 1910: Erst 1910 begann die industrielle
Fertigung des NiCd-Akku.
• 1990: Bis 1990 war der Nickel Cadmium
Akku der meist benutzte wieder
aufladbare Akku und er ist somit einer
der ältesten Akkus in der Geschichte.
Waldemar Jungner
• 2004: EU-Ministerrat reduziert die Nutzung von Nickel-Cadmium Akkus wegen dem
schadstoff Cadmium.
• 2009: Am 1. Dezember wurden Nickel-Cadmium Akkus von der EU komplett verboten mit
den Aussnahmen von Not- oder Alarmsysteme, Notbeleuchtung, medizinische Ausrüstung,
schnurlose Elektrowerkzeuge und Elektrofahrzeuge. 8
8 http://de.wikipedia.org/wiki/Nickel-Cadmium-Akkumulator#Geschichte
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13. Quellen
http://www.bautschweb.de/chemie/nicdakku.htm
http://www.gutefrage.net/frage/wie-funktioniert-eine-batterieakku
http://de.wikipedia.org/wiki/Nickel-Cadmium-Akkumulator
http://www.akkus-infoseite.de/nickel-cadmium-akku.html
http://www.akku-abc.de/akku-lagerung.php
http://de.wikipedia.org/wiki/Nickel-Cadmium-Akkumulator#Geschichte
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/index.htm
www.technic-dreams.at/e-mobilitaet/das-akku-abc/Nickel-Cadmium-Akku.html
http://batterie-info.de/Thema/akku/wissen/
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