Einspeicherung Akku
An der negativen Elektrode wird die Elektrode/der Elektrolyt reduziert
An der positiven Elektrode wird die Elektrode/der Elektrolyt oxidiert
Speicherung Akku
Reduzierte bzw. oxidierte Elektroden/Elektrolyte speichern die Energie
Ausspeicherung Akku
An der negativen Elektrode wird die Elektrode/der Elektrolyt oxidiert
An der positiven Elektrode wird die Elektrode/der Elektrolyt reduziert
Darstellung einer Galvanischen Zelle
Klassifizierung eines Akkus
Tages-, Stundenspeicher
Wie funktioniert eine Glavanische Zelle?
Zwei unterschiedliche Metalle in einer Elektrolytlösung erzeugen eine Spannung
—>Lösungstension (Tendenz der Metalle Ionen zu bilden)
Zink ist unedler als Kupfer
—> verhältnismäßig viele Zink-Ionen die Lösung
—> wenige Kupfer-Ionen an Kupferelektrode
Die Spannung entsteht durch die Elektronendifferenz.
Die gelösten Kupfer-Ionen nehmen die Elektronen auf und lagern sich als Kupfer an der Elektrode (Kathode) ab.
Zinklösung immer positiver und die Kupferlösung immer negativer.
—> Ladungsausgleich
—> Über die Salzbrücke wandern Sulfat-Anionen [SO4]2− zum Anodenraum. So wird der Stromkreis geschlossen.
Welche Spannung liegt bei Standardbedingungen in einer Galvanischen Zelle vor?
1,1 V
—> Redoxpotenzial von Zn und Cu
Anode und Kathode eines Akkus
Kenngrößen von Akkus?
SOD (aktueller Ladezustand - State of Charge)
DOD (max. mögliche Entladetiefe, Depth of Discharge)
Coulomb-/Energetischer Wirkungsgrad
Coulomb-Wirkungsgrad
= Ladungsmenge (gemessen in Ah) / eingeladenen Ladungsmenge.
Energetischer Wirkungsgrad
= entnommenen Leistung /zugeführten Leistung
Coulomb‘schen Wirkungsgrad und die auftretenden Überspannungen (bspw. Innenwiderstand) tzusammengefass
elektrische Wirkungsgrad immer geringer als der Coulomb- Wirkungsgrad
irreversible Nebenreaktionen eines Akkus
Beispiele
Elektrolytzersetzung
Korrosion
Welche Verluste eines Akkus kennen Sie?
irreversible Nebenreaktion
Batteriekapazitätsverlust
Steigender innerer Widerstand
Selbstentladung
Vorzeitige Spannungsabschlatung
Batteriekapazitätsverluste
Vorzeitige Spannungsabschaltung
Was beschreibt die Nernst-Gleichung?
Die Konzentrations- und Temperaturabhängigkeit des Elektrodenpotentials eines Redox-Paares
DOD
(max. mögliche Entladetiefe) - Depth of Discharge
Anteil der nutzbaren Kapazität bezogen auf die nominale Kapazität.
Ein Akkumulator, der nur zwischen 20% und 100% betrieben werden kann hat ein DOD von 80% (Grund bspw. weil bei einem Bleiakkumulator die Nutzung der unteren 20% zur schnelleren Alterung führen.
Was ist die Ursache für irreversible Nebenreaktionen?
Verarmung von Reaktionskomponenten bei nahezu vollgeladenem Akkumulator
—> Verringert Coulomb-Wirkungsgrad
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