Akku - Batterie
Akkumulator
Verwendung
Akkumulatoren kommen zur Anwendung, wo ein zeitweise oder gänzlich netzunabhängiger Betrieb von elektrischen und elektronischen Geräten erforderlich oder gewünscht ist.
Bereiche für den Betrieb netzferner Verbraucher sind beispielsweise Hütten in ländlichen Gegenden (etwa ein Drittel der Menschheit wird auf absehbare Zeit nicht an elektrische Netze angebunden sein), die nur über Solarzellen, Wind- oder Dieselgeneratoren versorgt werden. Hierzu zählen auch Telemetrie-Einrichtungen und Automaten, für die eine Netzanbindung zu kostspielig ist.
Ein bedeutendes Anwendungsgebiet von Akkumulatoren sind die sogenannten Starterbatterien für die Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen, Schiffen und Flugzeugen. Sie liefern über einen Anlasser die zum Start der Motoren (Diesel- und Ottomotoren sowie Gasturbinen) erforderliche Energie. Nach dem Start werden sie über die Lichtmaschine oder einen Anlassgenerator wieder geladen und dienen nun lediglich dem Ausgleich von Belastungsschwankungen des Bordnetzes.
Kraftfahrzeuge, Schiffe und sogar kleine Flugzeuge können auch ausschließlich elektrisch mit sogenannten Traktions-Akkumulatoren (Traktionsbatterien) betrieben werden. Einen kombinierten Betrieb mit Elektromotor und Verbrennungsmotor nennt man Hybridantrieb. Beide Einsatzgebiete von Akkumulatoren (Hybridbatterie) erfahren gegenwärtig eine starke Entwicklung.
Akkumulatoren dienen auch zur Überbrückung von Unterbrechungen in der stationären Energieversorgung. Wichtige Bereiche, die es mit einer Notstromversorgung abzusichern gilt, sind z. B. Rechenzentren, Alarmsysteme und lebenserhaltende Systeme in Krankenhäusern. Für Anlagen mit hoher Leistung werden Dieselgeneratoren eingesetzt. Bis diese die dafür nötige Drehzahl erreicht haben, übernimmt die meist mit Bleiakkumulatoren betriebene, viel schneller auf Spannungsunterbrechungen reagierende unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) die Energieversorgung. Es gibt aber immer noch Installationen, die eine Schwungmasse verwenden, die, solange die Netzversorgung vorhanden ist, in schneller Rotation gehalten wird und bei Ausfall des Netzes an den Dieselgenerator gekoppelt wird und diesen in wenigen Bruchteilen einer Sekunde zum Laufen bringen. Die Versorgungslücke, bevor der Dieselgenerator tatsächlich startet, gleicht die Schwungmasse aus: Sie liefert kurzzeitig mechanische Energie an den Generator. Der Vorteil dieser Konstruktion ist die Einfachheit: Es gibt keine (früher teure) USV und die Schwungmasse wird eingeklinkt, wann immer das Netz ausfällt.
Des Weiteren werden viele vorwiegend kleinere Akkuwerkzeuge und akkumulatorbetriebene Haus- und Gartengeräte eingesetzt. Mobiltelefone oder Notebooks werden fast immer nur mit Akkus betrieben.
Typen:
Die Akkumulatortypen werden nach den verwendeten Materialien bezeichnet:
* Pb - Bleiakku (2 V /Zelle)
* NiCd - Nickel-Cadmium-Akku (1,2 V /Zelle)
* NiH2 - Nickel-Wasserstoff-Akkumulator (1,5 V /Zelle)
* NiMH - Nickel-Metallhydrid-Akkumulator (1,2 V /Zelle)
* Li-Ion - Lithium-Ionen-Akku (3,62 V /Zelle)
* LiPo - Lithium-Polymer-Akku (3,7 V /Zelle)
* LiFe - Lithium-Metall-Akku
* Li-Mn - Lithium-Mangan-Akku (3,6 V /Zelle)
* LiFePO4 - Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulator (3,2 V /Zelle)
* LiTi - Lithium-Titanat-Akku
* RAM - Rechargeable Alkaline Manganese (1,5 V /Zelle)
* PTMA - modifiziertes PTMA, genauer:
2,2,6,6-tetramethylpiperidinoxy-4-yl-Methacrylat,
ein umweltverträgliches organisches Polymer
* Ni-Fe - Nickel-Eisen-Akku (1,2 V - 1,9 V /Zelle)
* Na/NiCl - Natrium-Nickelchlorid-Hochtemperaturbatterie-Batterie
(Markenbezeichnung: Zebra-Batterie ) (2,58 V /Zelle)
* SCiB - Super Charge Ion Battery
* Silber-Zink-Akku (1,5 V /Zelle)
* Vanadium-Redox-Akkumulator