Stationenlernen Batterien und Akkumulatoren ... - Chik.die-sinis.de
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6.3 Material<br />
M 6.1 Nickel/Metallhydrid-System<br />
(An<strong>de</strong>re Bezeichnungen: Nickel-Metallhydrid-Akkumulator, nickel/hydri<strong>de</strong>-system)<br />
21<br />
Anwendung<br />
Das System enthält weniger Umwelt belasten<strong>de</strong> Stoffe <strong>und</strong> ist kompatibel mit <strong>de</strong>m Ni/Cd-System.<br />
Ein Ersatz von Nickel-Cadmium <strong>Akkumulatoren</strong> in Geräten ist überall möglich, wo es nicht auf extreme<br />
Hochstromentladung ankommt.<br />
Man unterschei<strong>de</strong>t Hochdruck-<strong>Batterien</strong>, bei <strong>de</strong>nen <strong>de</strong>r Wasserstoff in einem Druckbehälter gespeichert<br />
ist <strong>und</strong> Nie<strong>de</strong>rdruck-<strong>Batterien</strong>, bei <strong>de</strong>nen <strong>de</strong>r Wasserstoff an eine Metalllegierung geb<strong>und</strong>en<br />
ist. Hochdruckbatterien wer<strong>de</strong>n für sehr langlebige Stromversorgung von Satelliten verwen<strong>de</strong>t.<br />
Große, prismatische Akkus wer<strong>de</strong>n als Traktionsbatterien eingesetzt.<br />
Vereinfachte elektrochemische Reaktionsgleichungen<br />
(Die Gleichungen beziehen sich auf <strong>de</strong>n La<strong>de</strong>vorgang, <strong>de</strong>r Entla<strong>de</strong>vorgang entspricht <strong>de</strong>r Rückreaktion)<br />
M = Wasserstoff speichern<strong>de</strong> Legierung<br />
(z.B. Typ AB 5 : MmNi 3,5 Co 0,7 Mn 0,4 Al 0,3 , Mm = Lanthanreiches Mischmetall mit 50% Lanthan, 30%<br />
Cer <strong>und</strong> 14% Neodym; Typ AB 2 : V 15 Ti 15 Zr 20 Ni 28 Cr 5 Co 5 Fe 6 Mn 6 )<br />
MH = Metallhydrid, beim La<strong>de</strong>vorgang wird an <strong>de</strong>r negativen Elektro<strong>de</strong> atomarer Wasserstoff erzeugt<br />
<strong>und</strong> sofort in das Kristallgitter <strong>de</strong>r Elektro<strong>de</strong> aufgenommen, s.u.<br />
Negative Elektro<strong>de</strong>: M + H 2 O + e - MH + OH -<br />
Positive Elektro<strong>de</strong>: Ni(OH) 2 + OH - NiOOH + H 2 O + e -<br />
Summe: M + Ni(OH) 2 MH + NiOOH<br />
Überladung<br />
positive Elektro<strong>de</strong>: 2 OH - 2 e - + ½ O 2 + H 2 O<br />
negative Elektro<strong>de</strong>: 2 H 2 O + 2e - 2 OH - + H 2<br />
Rekombination: ½ O 2 + H 2 H 2 O<br />
Technische Daten<br />
Elektrolytlösung:<br />
Kalilauge mit Lithiumhydroxid-Anteilen<br />
Konzentration <strong>de</strong>r Kalilauge: 26 bis 31 Gew.%, üblich 30 Gew.%<br />
Leitfähigkeit (20 °C): 0,54 S/cm<br />
Gefrierpunkt: -46 °C<br />
Zellspannung:<br />
Nennspannung:<br />
1,2 V<br />
Leerlauf:<br />
1,4 V<br />
Arbeitsspannung:<br />
1,25 bis 1,10 V<br />
Entla<strong>de</strong>schluss:<br />
1,0 V<br />
Betriebstemperatur:<br />
-20 bis 50 °C, empfohlen: La<strong>de</strong>n 10-35°C, Entla<strong>de</strong>n 0-25°C<br />
Theoretische spezifische Energie: 378 Wh/kg<br />
Praktische spez. Energie:<br />
50 bis 80 Wh/kg<br />
Energieinhalt volumetrisch: 170 bis 200 Wh/l<br />
Entla<strong>de</strong>profil:<br />
flach<br />
Energiedichte:<br />
mäßig bis hoch<br />
Selbstentladung bei 20°C / Monat: 20 %<br />
Lebensdauer:<br />
2 bis 5 Jahre
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