Nickel-Eisen-Akkumulator
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Der Nickel-Eisen-Akku ist verwandt mit dem Nickel-Cadmium-Akku, allerdings wird statt des giftigen Cadmiums Eisen verwendet.
Beim Laden überzieht sich die Nickelelektrode mit einem schwarzen Oxidbelag, der beim Entladen wieder verschwindet. Nach dem Aufladen ist zwischen den Elektroden eine Spannung von typisch etwa 1,3 Volt messbar, also etwas niedriger als die Ladeschlussspannung vom System NiCd (1,4 V).
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[Bearbeiten] Reaktion / Aufbau
Am Eisen–Nickel–Akku laufen folgende Reaktionen ab :
[Bearbeiten] Laden
- 2 Ni(OH)2 + 2 OH– -> 2 NiO(OH) + 2 H2O + 2 e–
- Fe(OH)2 + 2 e– -> Fe + 2 OH–
Beim Entladen erfolgen die umgekehrten Reaktionen.
Der Akkumulator ist mit 20%iger Kalilauge gefüllt, der notwendige Luftabschluss (Schutz vor Kohlendioxid) erfolgt mit einem eingeschraubten Überdruckventil. Das Zellengehäuse besteht oft aus einem geschweißten Blechbehälter. Dieser wie auch die Schraubanschlüsse und die Verbindungslaschen bestehen aus vernickeltem Eisen.
[Bearbeiten] Geschichte
Der Nickel–Eisen–Akkumulator (NiFe-Akku) wurde von dem bekannten amerikanischen Erfinder Thomas Alva Edison und fast gleichzeitig vom Schweden Waldemar Jungner entwickelt. Erste Patente wurden im Jahr 1901 erteilt, die Serienreife wurde 1908 erreicht. Ein jahrelanger Prioritätsstreit folgte.
Technisch wie chemisch ist der Nickel–Eisen–Akku dem Nickel-Cadmium-Akkumulator (kurz NiCd-Akku) sehr ähnlich, der heute noch weit verbreitet ist. Auch der Nickel–Cadmium–Akku wurde von Edison und Jungner fast gleichzeitig um 1909 entwickelt, jedoch hatte hier Jungner einen Vorsprung.
Der Akku wurde zum Beispiel in Grubenlampen und in verschiedenen Autos eingesetzt. Es gab z. B. die Option, einen Detroit Electric mit NiFe-Akkus von Edison zu kaufen. Jay Leno besitzt einen Baker Electric, bei dem die Nickel-Eisen-Akkus nach fast 100 Jahren noch immer funktionsfähig sind.
Die derzeit erhältlichen Nickel-Eisen-Akkus haben eine Garantie von 10 Jahren (chinesischer Hersteller), eine Lebensdauer von 20 Jahren ist realistisch, kann aber bei guter Pflege noch höher sein.
Auf Grund der extrem hohen Lebensdauer sind diese Akkus vor allem für USV-Systeme und in Bahnfahrzeugen gebräuchlich.
Einige Enthusiasten verwenden diesen Akkutyp, um ihre Passivhäuser unabhängig vom Stromnetz zu machen.
[Bearbeiten] Literatur
- David Linden, Thomas B. Reddy (Hrsg.): Handbook of Batteries. 3. Auflage. McGraw-Hill, New York 2002 ISBN 0-071-35978-8
