Nickel-Cadmium-Akkumulator Von Max S. und Marcel Z.
Inhalte Entwicklung Eigenschaften Aufbau Elektrochemie Vor- und Nachteile
Entwicklung 1899 von Waldemar Jungner entwickelt Stromausbeute um 7% höher als bei Edison Bis 1990 am meisten verwendet Lithium- und NiMH- Akkumulatoren Höhere Energiedichte Ohne giftiges Cadmium 2004 EU-Verbot
Eigenschaften Nominale Spannung von 1,2 V Geringer Innenwiederstand = hohe Ströme Entladeschlussspannung von 0,85 – 0,9 V Gutes Tieftemperaturverhalten Bei -40°C noch 50% von normaler Kapazität
Aufbau Bei Geladenem Zustand Platten, am Minuspol -> Cadmium am Pluspol -> Nickel(III)-oxidhydroxid 20% Kaliumhydroxid-Lösung als Elektrolyt Überdimensionierte Cadmiumelektrode als negative Entladereserve Nickelelektrode enthält Cadmiumhydroxid Gleichgewicht zwischen Sauerstoffreisetzung und verbrauch
Aufbau Bei Faserstruktur-NiCd-Zellen wird der Sauerstoff katalytisch rekombiniert => unterdruck in der Zelle
Elektrochemie E(Cd/Cd2+)= -0,81 V ; E(NiO(OH)/Ni(OH)2) = +0,49V Reaktionen: Ox: Cd + 2OH- ↔ Cd(OH)2 + 2e- Red.: 2NiO(OH) + 2H2O + 2e- ↔ 2Ni(OH)2 + 2OH- Ges.: 2NiO(OH) + Cd + 2H2O ↔ 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2
Vor- und Nachteile Memory Effekt Verwendung von Cadmium (Giftig) Wenig Energie pro Masse + Langlebig (über 1000 Ladezyklen) + Kostengünstigste Zelle (in Energie/Preis) + robuster Akku + Hochstromfähig + unempfindlich gegen Frost