Nickel-Wasserstoff-Akkumulator

Ein Nickel-Wasserstoff-Akkumulator (NiH2) ist eine wiederaufladbare elektrochemische Spannungsquelle auf der Basis von Nickel und Wasserstoff.

Technik

Wasserstoff wird in einer Druckzelle gespeichert und unterscheidet sich dadurch von den Nickel-Metallhydrid-Akkus. NiH2-Zellen sind teuer und unhandlich, besitzen aber gute elektrische Eigenschaften, die sie zu einem bevorzugten Speicher für elektrische Energie in Satelliten und Raumsonden machen.

Die Energiedichte beträgt 75 Wh/kg, bezogen auf das Volumen jedoch lediglich 60 Wh/dm³. Die Lagerfähigkeit beträgt mehrere Jahre. Die Leerlaufspannung beträgt 1,55 V, die Spannung unter Last ca. 1,5 V und die Entladespannung 1,25 V. Die Zellen verkraften mehr als 20.000 Ladezyklen. Über Druck- und Spannungssensoren lässt sich der Ladezustand recht exakt bestimmen.

Anwendungen

Zahlreiche Weltraumapparate, darunter auch die ISS und der Mars Global Surveyor der NASA, wurden mit Nickel-Wasserstoff-Akkus ausgestattet.

Beim seit 2020 für den japanischen Markt gebauten Personenwagen Toyota Aqua ermöglichte die Umstellung von Nickel-Metallhydrid-Akkus auf Nickel-Wasserstoff-Akkus eine Verdopplung der maximal möglichen elektrischen Leistung durch Verringerung des Innenwiderstands des Akkus.[1]

  • schematische Wiedergabe

Siehe auch

  • Nickel(II)-hydroxid

Literatur

  • J. D. Dunlop, J. F. Stockel: Nickel-hydrogen battery technology: Development and status. Journal of Energy, 6, Nr. 1 (Januar 1982), S. 28 ff., https://doi.org/10.2514/3.62569
  • Albert Zimmerman: Nickel-Hydrogen Batteries: Principles and Practice. The Aerospace Press, El Segundo 2009, ISBN 978-1-884989-20-9, doi:10.2514/4.989209 (Vorschau [PDF]). 

Fußnoten

  1. Thomas Harloff: Toyota Aqua (2021): Prius/Yaris-Zwitter mit cleverer Batterie. 20. Juli 2021, abgerufen am 10. März 2023. 
VD
Galvanische Zellen
Primärzellen:

Alkali-Mangan-Batterie • Aluminium-Luft-Batterie • Lithiumbatterie  • Lithium-Eisensulfid-Batterie • Lithium-Iod-Batterie • Lithium-Mangandioxid-Batterie • Lithium-Thionylchlorid-BatterieLithium-Schwefeldioxid-BatterieLithium-Kohlenstoffmonofluorid-BatterieNickel-Oxyhydroxid-BatterieQuecksilberoxid-Zink-BatterieSilberoxid-Zink-BatterieZink-Kohle-ZelleZinkchlorid-BatterieZink-Luft-Batterie

Sekundärzellen:

Aluminium-Ionen-AkkumulatorBleiakkumulatorLithium-Eisenphosphat-AkkumulatorLithium-Ionen-AkkumulatorLithium-Luft-AkkumulatorLithium-Mangan-AkkumulatorLithium-Cobaltdioxid-AkkumulatorLithium-Schwefel-AkkumulatorLithiumtitanat-AkkumulatorNatrium-Ionen-AkkumulatorNatrium-Schwefel-AkkumulatorNickel-Cadmium-AkkumulatorNickel-Eisen-AkkumulatorNickel-Lithium-AkkumulatorNickel-Metallhydrid-Akkumulator • Nickel-Wasserstoff-Akkumulator • Nickel-Zink-AkkumulatorPolysulfid-Bromid-AkkumulatorRAM-ZelleSilber-Zink-AkkumulatorVanadium-Redox-AkkumulatorZink-Brom-AkkumulatorZink-Luft-AkkumulatorZebra-BatterieZinn-Schwefel-Lithium-Akkumulator

Historische Zellen:

Bagdad-BatterieChromsäure-ElementDaniell-ElementEdison-Lalande-ElementGravity-Daniell-ElementGrove-ElementLeclanché-ElementVoltasche SäuleClark-NormalelementWeston-NormalelementZambonisäule

Ausführungen:

Akkumulator • Batterie • Lithium-Polymer-AkkumulatorBrennstoffzelleKnopfzelleKonzentrationselementRedox-Flow-BatterieThermalbatterie

Bestandteile:

Halbzelle (Donator- und Akzeptorhalbzelle)

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