Nickel-Wasserstoff-Akkumulator

Datei:Nickel-hydrogen battery NASA.gif

Ein Nickel-Wasserstoff-Akkumulator (NiH₂) ist eine wiederaufladbare elektrochemische Spannungsquelle auf der Basis von Nickel und Wasserstoff. Er wurde in den 1980er-Jahren entwickelt und wurde und wird insbesondere in Raumflugkörpern angewendet.

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.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:Thomas Harloff|Thomas Harloff: }}{{#if:|{{#if:Toyota Aqua (2021): Prius/Yaris-Zwitter mit cleverer Batterie|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Toyota Aqua (2021): Prius/Yaris-Zwitter mit cleverer Batterie}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.auto-motor-und-sport.de/neuheiten/toyota-aqua-2021-prius-yaris-zwitter-japan/%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Toyota Aqua (2021): Prius/Yaris-Zwitter mit cleverer Batterie}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.auto-motor-und-sport.de/neuheiten/toyota-aqua-2021-prius-yaris-zwitter-japan/}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Toyota Aqua (2021): Prius/Yaris-Zwitter mit cleverer Batterie}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:2021-07-20{{#if: 2023-03-10 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}

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• schematische Wiedergabe
• Datei:Battery workshop 1993 Fig1 Nickel hydrogen battery.jpg
• Datei:Battery workshop 1993 Fig2 Nickel hydrogen battery.jpg
• Datei:Battery workshop 1993 Fig3 Nickel hydrogen battery.jpg
• Datei:Battery workshop 1993 Fig4 Nickel hydrogen battery.jpg
• Datei:5420miller.jpg

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

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Fußnoten

<references />

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{{#if:Historische Zellen:	left|center}};border-left: 2px solid #fdfdfd;width: 100%;margin: .4em 0;border-color: #fdfdfd;padding: {{#if:|0|0 .25em}};"| Bagdad-Batterie (spekulativ) • Chromsäure-Element • Daniell-Element • Edison-Lalande-Element • Gravity-Daniell-Element • Grove-Element • Leclanché-Element • Voltasche Säule • Clark-Normalelement • Weston-Normalelement • Zambonisäule }}
{{#if:Ausführungen:	left|center}};border-left: 2px solid #fdfdfd;width: 100%;margin: .4em 0;border-color: #fdfdfd;padding: {{#if:|0|0 .25em}};"| Akkumulator • Batterie • Lithium-Polymer-Akkumulator • Brennstoffzelle • Knopfzelle • Konzentrationselement • Redox-Flow-Batterie • Thermalbatterie }}
{{#if:Bestandteile:	left|center}};border-left: 2px solid #fdfdfd;width: 100%;margin: .4em 0;border-color: #fdfdfd;padding: {{#if:|0|0 .25em}};"| Halbzelle (Donator- und Akzeptorhalbzelle) }}
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