Nickel Cadmium Akku
Beim Nickel-Cadium Akku geschieht eine Oxidation metallischen Cadiums und einer gleichzeitig passierenden Reuktion von Nickel(III)Oxid-Hydrat in einem alkalischen Elektrolyt. Die Elektroden beinhalten zusätzlich Graphitpulver, welches die Leitfähigkeit erhöht.
Der Nickel-Cadmium Akku hat gegenüber dem Blei-Akku eine höherer spezifische Energie, ist robuster, kältefester und hat eine höhere Lebensdauer.. Der Nickel-Cadmium Akku ist extrem robust. Er kann 1000-2000 mal vollkommen entladen und wiederaufgeladen werden. Der Nickel-Camium Akku kann ohne Probleme monatelang gelagert werden, ohne Schaden zu nehmen. Weiters ist er sehr temperatur-unempfindlich und ist sogar Temperaturen bis -40° Celsius aus, hier muss jedoch trotzdem mit Einbußen gerechnet werden. Durch diese Temperaturbeständigkeit wird der Nickel-Cadmium Akku als Startbatterien bei militärischen Fahrzeugen eingesetzt.
Häufig wird der Nickel-Cadmium Akku in sogenannten Power-Packs (z.B. in Bohrmaschinen) verwendet, da sie sich mit besonderen Ladegeräten innerhalb von 15 Minuten wieder aufladen lassen können.
Bei einem gasdichten Nickel-Cadmium Akku soll die Bildung von Wasserstoff an der negativen Elektrode verhindert und der entstehende Sauerstoff an der positiven Elektrode wieder in Wasser umgewandelt werden. Dafür hat der Nickel-Cadmium Akku einen eingebauten Überladungsschutz. Darum ist die negative, aus Cadmiumschwamm bestehende Elektrode, flächenmäßig im Gegensatz zur positiven Elektrode größer. Dieses zusätzliche Cadmium dient als Ladereserve. Das Cadmium ist nach der Ladung noch nicht vollständig aufgebraucht, während an der positiven Elektrode schon die Entwicklung an Sauerstoff beginnt. An der negativen Elektrode entsteht beim weiteren Laden kein Wasserstoff, sondern das verfügbare Cadmium-Hydroxid wird zu Cadmium-Metall reduziert. Im voll geladenen Zustand wird an der positiven Elektrode der Nickel zur dreiwertigen Stufe oxidiert. Der weitere Ladestrom lässt dort Sauerstoff entstehen, der zur Calium-Elektrode diffundiert und überschüssiges Metall oxidiert. Dieses Oxid reagiert mit der Kalilauge weiter zu Cadmiumhydroxid. Durch diesen Vorgang wird der gesamte Sauerstoff verbraucht und die Zelle kann somit beliebig lang überladen werden.
Beim der Nickel-Cadmium Akku kann ein Memory-Effekt entstehen. Memory-Effekt bedeutet, dass das Gerät, welches von der Batterie mit Strom versorgt wird, trotz vollständigem Aufladen, nicht so lange funktioniert, wie es eigentlich der Fall sein sollte. Verantwortlich für den Memory-Effekt ist Überladung oder mangelnde Entladung.
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