Lithium-Ionen-Batterie Vanessa Große-Peclum

Inhaltsverzeichnis Aufbau/ chemische Funktion Reaktionsgleichung Arten/ Einsatz Vorteile/ Probleme Quellen

Aufbau/ chemische Funktion besteht aus vielen kleinen Batterien Zellen

Aufbau/ chemische Funktion -Strom erreicht die Zelle über elektrisch leitfähige Schichten(Ableiter) - Dazwischen eine positiv und eine negativ geladene Elektrode

Aufbau/ chemische Funktion Anode (-) Besteht aus Graphit (Kohlenstoff) Kathode (+) Besteht aus einem sehr reinem Lithium- Metalloxid(Mangan, Nickel,Kobalt)

Aufbau/ chemische Funktion gefüllt mit einem möglichst wasserfreien Elektrolyt (Transportmedium) Separator (Trennschicht) verhindert Kurzschluss in der Batterie  durchlässig für Lithiumionen (mikroporös) - Ladung: Positiv geladene Lithiumionen wandern zur Anode und lagern sich dort ein - Entladung: Lithiumionen wandern zurück zur Kathode  Energie wird aus der Zelle genommen

http://www.youtube.com/watch?v=cXp38RjzIVA Der Lithium-Ionen Akku-1.mp4

Reaktionsgleichung Oxidation, deshalb beim Laden Anode Beim Laden: Mit dem Pluspol des Ladegeräts verbunden: Li2MnO2 ———> MnO2 + 2 Li+ + 2 e-     Mit dem Minuspol des Ladegeräts verbunden: Graphit + 2 e- + 2 Li+ ———> Li2Graphit       Reduktion, deshalb beim Laden Kathode

Reaktionsgleichung Reduktion, die Elektrode ist jetzt Kathode Beim Entladen: Pluspol: MnO2 + 2 Li+ + 2 e-  ---> Li2MnO2 Minuspol: Li2Graphit ---> Graphit + 2 e- + 2 Li+ Reduktion, die Elektrode ist jetzt Kathode Oxidation, die Elektrode ist jetzt Anode

Gesamtreaktion

Arten Einsatz Lithium-Polymer- Akkumulator Lithium-Cobaltdioxid- Akkumulator Lithium-Titan-Akkumulator Lithium-Luft-Akkumulator Lithium-Mangan- Akkumulator Lithium-Eisenphosphat- Akkumulator Zinn-Schwefel-Lithium- Akkumulator Mobiltelefone Notebooks Videokameras Tragbare Computer Großbatterie in Elektrofahrzeugen Akkuschraubern Bei Flugzeugen als Antriebseinheit (z.B. Lithium-Kobaltoxid-Akku)

Vorteile Probleme teuer Hohe Brandgefahr Hohe Energiedichte Thermisch stabil Unterliegen einem sehr geringen Memory- Effekt teuer Hohe Brandgefahr Akku altert schneller, je höher seine Zellenspannung ist (nicht auf 100% laden) Selbstentladung

Quellen http://www.youtube.com/watch?v=cXp38RjzIVA http://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Ionen-Akkumulator http://www.google.de/imgres?newwindow=1&sa=X&rlz=1C1SK PL_enDE406&espv=210&es_sm=93&tbm=isch&tbnid=qrTeNUD 8-_HOjM:&imgrefurl=http://www.elektronik- kompendium.de/sites/bau/0810281.htm&docid=RdaB8vcZgy2x EM&imgurl=http://www.elektronik- kompendium.de/sites/bau/bilder/08102811.gif&w=441&h=331 &ei=mnaOUqXdCMaftAbA2ICICA&zoom=1&iact=rc&dur=405&p age=1&tbnh=142&tbnw=190&start=0&ndsp=28&ved=1t:429,r :3,s:0,i:92&tx=72&ty=43&biw=1366&bih=666