Silber-Zink-Akkumulator

Erweiterte Suche

(Weitergeleitet von Silber-Zink-Akku)
Silber-Zink-Akkumulator СЦ-25 sowjetischer Bauart

Ein Silber-Zink-Akkumulator ist ein recht teurer Akkumulator mit geringer Lebensdauer, der eine sehr hohe Kapazität bei geringem Volumen und Gewicht erreicht. Die Nennspannung einer Zelle beträgt 1,5 Volt.

Aufbau

Beim Silber-Zink-Akkumulator besteht im entladenen Zustand die positive Elektrode aus Silber (Ag) und die negative Elektrode aus Zinkhydroxid (Zn(OH)2). Im geladenen Zustand besteht die positive Elektrode aus Silberoxid (AgO) und die negative Elektrode aus Zink (Zn). Als Elektrolyt wird Kalilauge (KOH) der Dichte 1,4 g/cm³ verwendet.

Chemische Prozesse

Bei der Ladung laufen folgende chemische Vorgänge ab:

$ \mathrm{Ag + Zn(OH)_2 + KOH \rightarrow AgO + Zn + KOH + H_2O} $

Beim Entladen laufen die Vorgänge in Gegenrichtung ab.

Bei der Ladung nimmt durch die Bildung von Wassermolekülen die Konzentration des Elektrolyts ab. Dies kann wie beim Bleiakkumulator, bei dem die Dichteänderung allerdings in umgekehrter Reihenfolge verläuft, zur Bestimmung des Ladezustands genutzt werden.

Allgemeine technische Daten (1968)

  • Nennspannung: 1,5 V
  • Lade-Anfangsspannung: 1,65 V
  • Lade-Schlussspannung: 2,1 V
  • Entlade-Anfangsspannung: 1,65 V
  • Entlade-Schlussspannung: 1,0 V
  • Normalladung: 12 Stunden mit 0,1 A / Ah
  • Schnellladung: 2,5 Stunden mit 0,4 A / Ah (nur in dringenden Fällen!)
  • Normalentladung: 5 Stunden mit 0,2 A / Ah
  • Schnellentladung: 5 Minuten mit 5 A / Ah
  • Energiedichte: 65-210 Wh/kg
  • Innenwiderstand: etwa 2 mOhm / Ah
  • Lebensdauer: 50 bis 100 Zyklen bzw. 1 Jahr
  • Temperaturverhalten:
  • bei +20 °C - Nennkapazität
  • bei +30 °C - etwa 85 % der Nennkapazität
  • bei -20 °C - etwa 50 % der Nennkapazität

Vorteile

  • hohe Kapazität (etwa 120 Ah pro dm³, etwa 90 Ah pro kg)
  • sehr hohe kurzzeitige Stromimpulse (über 1000 A / Ah sind möglich)
  • geringe Selbstentladung (etwa 25 % nach einem Jahr)
  • Keine giftigen / umweltschädlichen Stoffe

Nachteile

  • hoher Preis
  • geringe Lebensdauer
  • sehr empfindlich gegen Überladung
  • Memory-Effekt

Anwendung

Der Silber-Zink-Akkumulator wurde oder wird besonders in mobilen Mini-Funkgeräten eingesetzt. Ebenso basieren die Antriebsbatterien des bei der deutschen Marine eingesetzten Torpedos DM2A4 Seehecht auf der Silber-Zink-Technologie.[1] Aufgrund des niedrigen Leistungsgewichts wurden auch verschiedene Satelliten und Raumfahrzeuge, insbesondere die Mondlandefähre und das Mondfahrzeug (Lunar Rover) des Apollo-Programms, mit einer Silber-Zink-Batterie ausgestattet.

Weiterentwicklung

Die kalifornische Firma ZPower[2] arbeitet seit mehreren Jahren an der Weiterentwicklung des Silber-Zink-Akkumulators, und will einige der genannten Probleme gelöst haben und eine hohe Recyclingfähigkeit gewährleisten können.

Literatur

  • Dieter Franz: Der praktische Funkamateur 79 / Chemische Stromquellen - Deutscher Militärverlag, Berlin 1968

Einzelnachweise

  1. http://www.navweaps.com/Weapons/WTGER_PostWWII.htm
  2. Webseite von ZPower

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die letzten News aus den Naturwissenschaften

27.07.2021
Monde - Thermodynamik
Wasserdampf-Atmosphäre auf dem Jupitermond Ganymed
Internationales Team entdeckt eine Wasserdampfatmosphäre auf der sonnenzugewandten Seite des Mondes Jupiter-Mondes Ganymed. Die Beobachtungen wurden mit Hubble-Teleskop gemacht.
27.07.2021
Quantenphysik - Thermodynamik
Der Quantenkühlschrank
An der TU Wien wurde ein völlig neues Kühlkonzept erfunden. Computersimulationen zeigen, wie man Quantenfelder verwenden könnte, um Tieftemperatur-Rekorde zu brechen.
27.07.2021
Klassische Mechanik - Physikdidaktik
Warum Bierdeckel nicht geradeaus fliegen
Wer schon einmal daran gescheitert ist, einen Bierdeckel in einen Hut zu werfen, sollte nun aufhorchen: Physiker der Universität Bonn haben herausgefunden, warum diese Aufgabe so schwierig ist.
23.07.2021
Quantenphysik - Biophysik
Topologie in der Biologie
Ein aus Quantensystemen bekanntes Phänomen wurde nun auch im Zusammenhang mit biologischen Systemen beschrieben: In einer neuen Studie zeigen Forscher dass der Begriff des topologischen Schutzes auch für biochemische Netzwerke gelten kann.
22.07.2021
Galaxien
Nadel im Heuhaufen: Planetarische Nebel in entfernten Galaxien
Mit Daten des Instruments MUSE gelang Forschern die Detektion von extrem lichtschwachen planetarischen Nebeln in weit entfernten Galaxien.
21.07.2021
Sonnensysteme - Sterne
Langperiodische Schwingungen der Sonne entdeckt
Ein Forschungsteam hat globale Schwingungen der Sonne mit sehr langen Perioden, vergleichbar mit der 27-tägigen Rotationsperiode der Sonne, entdeckt.
20.07.2021
Festkörperphysik - Thermodynamik
Ein Stoff, zwei Flüssigkeiten: Wasser
Wasser verdankt seine besonderen Eigenschaften möglicherweise der Tatsache, dass es aus zwei verschiedenen Flüssigkeiten besteht.
19.07.2021
Galaxien - Schwarze_Löcher
Ins dunkle Herz von Centaurus A
Ein internationales Forscherteam hat das Herz der nahegelegenen Radiogalaxie Centaurus A in vorher nicht erreichter Genauigkeit abgebildet.
14.07.2021
Exoplaneten
Ein möglicher neuer Indikator für die Entstehung von Exoplaneten
Ein internationales Team von Astronomen hat als erstes weltweit Isotope in der Atmosphäre eines Exoplaneten nachgewiesen.
13.07.2021
Supernovae
Auf dem Weg zur Supernova – tränenförmiges Sternsystem offenbart sein Schicksal
Astronomen ist die seltene Sichtung zweier Sterne gelungen, die spiralförmig ihrem Ende zusteuern, indem sie die verräterischen Zeichen eines tränenförmigen Sterns bemerkten.