Fraunhofer-Gesellschaft

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Cadmiumfreie wiederaufladbare Gerätebatterien

 
: Nathani, C.; Reger, G.

Angerer, G.; Bierhals, R.; Hipp, C.; Kalb, H.; Lang, J.; Marscheider-Weidemann, F.; Nathani, C.; Reger, G.; Schön, M. ; Umweltbundesamt -UBA-, Berlin:
Innovationspotentiale von Umwelttechnologien : Innovationsstrategien im Spannungsfeld von Technologie, Ökologie und Ökonomie
Heidelberg: Physica-Verlag, 1998 (Technik Wirtschaft und Politik 32)
ISBN: 3-7908-1125-4
pp.289-351
German
Book Article
Fraunhofer ISI ()
Akkumulatorenbatterie; wiederaufladbare Gerätebatterie(cadmiumfrei); Entwicklung(technisch); nickel; Umweltfreundlichkeit; lithium; Alkali; Akkumulator(cadmiumfrei); Mangan; Zink

Abstract
Der Druck für die Entwicklung innovativer Akkusysteme mit hoher Energiedichte kommt nach übereinstimmender Auskunft von sechs Produktionsfirmen und des Fachverbandes Batterien im ZVEI eindeutig vom Markt. Untersucht wurden Batteriesysteme, die derzeit auf dem Markt verfügbar sind, bzw. deren kommerzielle Verfügbarkeit absehbar ist. Dabei handelt es sich um Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH-Akkus), Lithiumsysteme, insbesondere Lithium/Ion-Akkus (Li/Ion-Akkus, Zink/Luft-Akkus und aufladbare Alkali-Mangan-Batterien (RAM = Rechargeable Alkaline Mangenese).Der NiMH-Akku stellt eine Weiterentwicklung des NiCd-Systems dar, bei der die positive Nickel-Elektrode beibehalten und die negative Cadmium-Elektrode durch eine Metalllegierung mit der Fähigkeit, Wasserstoff zuspeichern und wieder abzugeben, ersetzt wurde. Gegenüber dem NiCd-System zeichnet er sich vor allem durch seine höhere Energiedichte aus. Da sich dieses System noch in einer frühen Entwicklungsphase befindet, ist noch mit erheblichem technischen Fortschritt zu rechnen. Bei Lithium-Ion-Akkus wird die metallische Lithium-Anode durch eine weitere Einlagerungs-Elektrode auf Kohlenstoffbasis ersetzt. Als positive Elektrode wird derzeit vorwiegend LiCoO2 eingesetzt. Dadurch daß Lithium nicht mehr in metallischer, sondern in Ionenform vorliegt, wird eine ausreichende Sicherheit der Batterie erreicht. Als Variante gibt es Lithium-Polymer-Akkus. Sie haben einen festen Polymerelektrolyten, der eine höhere Stabilität der Batterie gewährleistet. Die Energiedichte von Li/Ion-Akkus ist sehr hoch. Eine Tiefentladung oder Überladung muß vermieden werden. Das kann nur durch eine aufwendige Elektronik erreicht werden. Die aufladbare Zink/Luft-Batterie steht am Anfang der Marktreife. Die RAM-Batterie unterscheidet sich prinzipiell von den anderen Akkus, da sie einerseits nicht deren hohe Zyklenzahl erreicht und andererseits im Verlauf der Zyklen stark an Kapazität verliert. Das Anwendungspotential für die verschiedenen Typen wird beschrieben.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/PX-7177.html