Nickel-Wasserstoff-Akkumulator

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.

• 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

V – D

Galvanische Zellen

 Wiktionary  •  Commons  • Kategorie: Batterie