Referat Galvanisches Element am Beispiel Lithium

Galvanisches Element

Eine galvanisches Element ist eine Vorrichtung zur spontanen Umwandlung von chemischer in elektrische Energie. Sie wird in Batterien Primärbatterien) und Akkumulatoren Sekundärbatterien) verwendet. Jede Kombination von zwei verschiedenen Elektroden und einem Elektrolyten bezeichnet man als galvanisches Element. Sie dienen als Gleichspannungsquellen.

Was ist ein Akku?

Akku kommt von Akkumulator und bedeutet Sammler. Der Akku besteht aus Zellen, die auf Grund ihrer chemisch- physikalischen Eigenschaften in der Lage sind, elektrische

^{Energie zu sammeln und wieder abzugeben. Grundlage aller Akkus als auch Batterien, ist das}

galvanische Element. Bei diesem befinden sich zwei unterschiedliche Polelemente in einer chemischen Lösung dem Elektrolyt).

Lithium -Ionen Akku

Der Markt von Kleinstgeräten (Handys, Notebooks, Smartphones, PDAs) zeigt einen Trend zur Miniaturisierung. Gleichzeitig steigt der Energiebedarf solcher Systeme. Wegen der hohen Energiedichte der Lithium-Zellen sind diese besonders für mobile Geräte geeignet.

Aufbau

Eine Lithium-Ionen-Zelle besteht aus einer Grafit-Elektrode negativ) und einer Lithium-Metalloxyd- Elektrode positiv . Lithium ist das leichteste Metall und reagiert heftig mit Wasser. Deshalb kommt als Elektrolyt ein wasserfreies, aber brennbares Lösungsmittel zum Einsatz. Die Elektroden werden durch einen Separator getrennt, um einen Kurzschluss zwischen der Elektroden zu verhindern. Der Separator ist für die Lithium-Ionen durchlässig. Die Kathode wirkt wie ein Schwamm. Sie kann so eine große Zahl an Ionen aufnehmen.

Lade- und Entlade-Funktion

Das Laden erfolgt mittels des I/U-Ladeverfahrens, bei dem der Akku erst mit Konstantstrom und dann mit Konstantspannung aufgeladen wird.

Lagerung und Pflege

Bei langer Lagerung, muss regelm ßig der Ladezustand kontrolliert werden, der optimale

Ladezustand liegt zwischen 5 % und 8 .

Vor hohen Temperaturen und Lichteinstrahlung schützen. Denn Akku nicht vollständig zu entladen, genau so sch dlich ist es den Akku voll aufzuladen oder am Netz zu betreiben.

Referat: Galvanisches Element am Beispiel Lithium Ionen Akku

Anwendungsbereiche

Li-Ionen-Akkus versorgen tragbare Geräte mit hohem Energiebedarf, beispielsweise Mobiltelefone, Digitalkameras, Camcorder oder Notebooks sowie Elektro- und Hybridfahrzeuge.

Lithium-Ionen Akkus in der Zukunft

Um sie weiter zu verbessern, arbeiten Unternehmen an der weiteren Erforschung und Entwicklung dieser Technologie. Damit könnten Lithium-Ionen-Batterien zum Energiespeicher der Zukunft werden und zum Beispiel in Elektrofahrzeugen oder als Zwischenspeicher für regenerative Energien völlig neue Möglichkeiten eröffnen.

Vorteile und Nachteile von Lithium Ionen Akkus