Nickel-Metallhydrid Akkumulator Lehrer: Herr Isphording Referenten: Sven Bollinger Niklas Hoffmann Chemie GK - 12/1 Attendorn, Oktober 2008 Nickel-Metallhydrid Akkumulator Bild 1: Extrem flacher NiMh Akku Bild 2: bekannte Form eines NiMh Akkus

Inhaltsübersicht Funktionsweise Eigenschaften Verwendung Metallhydrid Aufbau Elektrochemie Eigenschaften Allgemein Einschränkungen Selbstentladung/Batterieträgheitseffekt Verwendung

Funktionsweise: Metallhydrid Verbindung: Metall + Wasserstoff H2 adsorbiert  in Metallgitter eingebaut Oxidationszahl des H -1 statt +1 Gitterstruktur kann, muss nicht verändert werden H eignet sich eins der freien Elektronen an Aufnahmefähigkeit hängt von freien Elektronen ab

Funktionsweise: Aufbau Geöffneter Akku mit: Lochfolie mit Metallhydridpulver (negative Elektrode / Anode) Separator mit Elektrolyt (20%ige Kalilauge, pH-Wert: 14) Nickeloxid-Hydrat (positive Elektrode / Kathode) Negative Elektrode > positive Elektrode 1 2 3 Bild 3

Funktionsweise: Elektrochemie 2 Metall-H + 2 OH− → 2 Metall + 2 H2O + 2 e− −0,83 V 2 NiOOH + 2 H2O + 2 e− → 2 Ni(OH)2 + 2 OH− +0,49 V 2 Metall-H + 2 NiOOH → 2 Metall + 2 Ni(OH)2 Leerlaufspannung: 1,32 V

Eigenschaften: Allgemein Energiedichte: 80 Wh/Kg Nominale Spannung: 1,2 V Kapazitäten: 1300-2850mAh Empfindlich gegen Überladung / Überhitzung / falsche Polung / Tiefentladung  nicht reperabel

Eigenschaften: Einschränkungen Selbstentladung: 5-10% am ersten Tag, sonst 0.5-1% Temperatur/Kapazität  Entladung Mit neuem Separator: Selbstenladung  15% pro Jahr Batterieträgheitseffekt: Abfall der Spannung durch unvollständige Entladung Ist vernachlässigbar und reversibel: Nach 5 vollständigen Entlade- und Ladezyklen

Verwendung Hoher Strombedarf, häufiger Gebrauch: Lampen, Spielzeuge, Fernsteuerungen, Elektrowerkzeuge, Audio-, Foto-, Videogeräte Notbeleuchtungsanlagen Elektroautos, Hybridfahrzeuge Pkw Toyota Prius: NiMhBatterie: 200 V; 6,5 Ah; 33 kW Elektromotor

Quellen Informationen:  http://de.wikipedia.org/wiki/Nickel-Metallhydrid-Akkumulator Bilder: 1. http://www.akkushop.de/images/HR-4-3FAU.jpg 2. http://www.handyzubehoer.de/shop/images/products/208604a_popup.gif 3. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/thumb/f/f8/NiMHaaarp.jpg/180px-NiMHaaarp.jpg