Grundlagen eines Akkus

Diese Seite betrachtet die Grundlagen des als Speicher elektrischer Energie bekannten Akkus/Akkumulators.

Akkumulatoren stellen wiederaufladbare Batterien, so genannte Sekundärelemente dar, die nach der Entladung wieder aufgeladen werden können. Nach der Herstellung enthalten sie noch keine elektrische Energie. Diese Tatsache bedingt den nach dem Herstellungsprozess erforderlichen Formatierungsprozess zum erreichen der Ladekapazität.

Beim Aufladen des Akkus wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Wird an den Akku ein elektrischer Verbraucher angeschlossen, dann wird die chemische Energie wieder in elektrische Energie umgewandelt.

Beim (Auf-)Laden und Entladen von Akkumulatoren wird (spürbar) Wärme frei, dadurch geht ein Teil der zum Aufladen aufgewandten Energie in Form von Wärmeenergie 'verloren' (Laut Energieerhaltungssatz kann keine Energie verloren gehen!). Das Verhältnis der dem Akku wieder entnehmbaren/nutzbaren zu der beim Laden aufzuwendenden Energie wird als Ladewirkungsgrad bezeichnet und ist immer kleiner 1 bzw. kleiner 100%. Die von einer elektrochemischen Zelle erreichte elektrische Nennspannung hängt von der Art der verwendeten Materialien ab.

Derzeit sind hauptsächlich vier verschiedene Akkutypen auf dem Markt zu finden:

Die hauptsächlich als Auto- bzw. Starterbatterien bekannten Blei-Akkus bieten eine hohe Strombelastbarkeit, durch ihr hohes Gewicht sind sie allerdings nur eingeschränkt für den mobilen Einsatz geeignet und weisen nur eine geringe Energiedichte auf. Ihre Zuverlässigkeit und der günstige Preis sorgten u.a. für den weit verbreiteten Einsatz als Notstromversorgung und als Energiespeicher für Elektromobile.

Die Nickel-Metallhydrid-Systeme besitzen gegenüber den älteren Nickel-Cadmium-Akkus eine höhere Energiedichte und sind weniger anfällig für den sogenannten Memory-Effekt.

Lithium-Ionen-Akkus weisen eine noch höhere Energiedichte auf und zeigen praktisch keinen Memory-Effekt mehr.


Der Akkumulator Die Geschichte des Akkus Grundlagen des Akkus Der Blei-Akku Der Nickel-Cadmium-Akku Der Nickel-Metallhydrid-Akku Der Lithium-Ionen-Akku Links Impressum	Grundlagen eines Akkus Diese Seite betrachtet die Grundlagen des als Speicher elektrischer Energie bekannten Akkus/Akkumulators. Akkumulatoren stellen wiederaufladbare Batterien, so genannte Sekundärelemente dar, die nach der Entladung wieder aufgeladen werden können. Nach der Herstellung enthalten sie noch keine elektrische Energie. Diese Tatsache bedingt den nach dem Herstellungsprozess erforderlichen Formatierungsprozess zum erreichen der Ladekapazität. Beim Aufladen des Akkus wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Wird an den Akku ein elektrischer Verbraucher angeschlossen, dann wird die chemische Energie wieder in elektrische Energie umgewandelt. Beim (Auf-)Laden und Entladen von Akkumulatoren wird (spürbar) Wärme frei, dadurch geht ein Teil der zum Aufladen aufgewandten Energie in Form von Wärmeenergie 'verloren' (Laut Energieerhaltungssatz kann keine Energie verloren gehen!). Das Verhältnis der dem Akku wieder entnehmbaren/nutzbaren zu der beim Laden aufzuwendenden Energie wird als Ladewirkungsgrad bezeichnet und ist immer kleiner 1 bzw. kleiner 100%. Die von einer elektrochemischen Zelle erreichte elektrische Nennspannung hängt von der Art der verwendeten Materialien ab. Derzeit sind hauptsächlich vier verschiedene Akkutypen auf dem Markt zu finden: Blei-Akku (PbO₂) Nickel-Cadmium-Akku (NiCd) Nickel-Metallhydrid-Akku (NiMH) Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion) Die hauptsächlich als Auto- bzw. Starterbatterien bekannten Blei-Akkus bieten eine hohe Strombelastbarkeit, durch ihr hohes Gewicht sind sie allerdings nur eingeschränkt für den mobilen Einsatz geeignet und weisen nur eine geringe Energiedichte auf. Ihre Zuverlässigkeit und der günstige Preis sorgten u.a. für den weit verbreiteten Einsatz als Notstromversorgung und als Energiespeicher für Elektromobile. Die Nickel-Metallhydrid-Systeme besitzen gegenüber den älteren Nickel-Cadmium-Akkus eine höhere Energiedichte und sind weniger anfällig für den sogenannten Memory-Effekt. Lithium-Ionen-Akkus weisen eine noch höhere Energiedichte auf und zeigen praktisch keinen Memory-Effekt mehr.