Zebra-Hochtemperatur
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Zebra-Hochtemperatur (Na-NiCl2-Batterie)
An diesem Batteriesystem wird seit Ende der 70er Jahre intensiv gearbeitet. Es ist auch unter dem Namen ZEBRA-Batterie bekannt, nach der Projektbezeichnung zero emission battery research activity der Firma AEG Anglo Batteries. In der Natrium/Nickelchlorid-Zelle wird ein zylinderförmiger Becher aus beta-Aluminat zugleich als Separator und Festelektrolyt verwendet. Als Material für die negative Elektrode wird Natrium eingesetzt, welches im Außenraum untergebracht ist. Das aktive Material der positiven Elektrode befindet sich im Inneren des Separators. Es ist im geladenen Zustand NiCl2 und im entladenen Zustand Ni. Zur leitenden Verbindung zwischen der positiven Elektrode und dem Separator findet geschmolzenes NaAlCl4 als Zwischenelektrolyt Verwendung.
Bei der Herstellung wird ein granuliertes Gemisch aus Kochsalz und Nickelpulver zusammen mit einem aus Nickel hergestellten Stromableiter in den zylinderförmigen Keramikelektrolyten gefüllt und eingekapselt. Ein Umgang mit Natrium bei der Herstellung ist also nicht erforderlich, es entsteht erst beim Laden der Zelle. Die Zelle hat eine Leerlaufspannung von 2,58 V und eine Kapazitat von 32 Amperestunden. In der Praxis läßt sich eine spezifische Energie von ca. 90-100 Wh/kg erreichen (theoretischer Wert: 788 Wh/kg). Die Temperatur im Inneren der Zelle liegt zwischen 270 Grad und 350 Grad Celsius, so daß der Keramikelektrolyt gut leitet. Zur Wärmeisolation wird das Gehäuse mehrwandig und vakuumisoliert aufgebaut. Die Innentemperatur wird durch elektrische Heizung bzw. Kühlung geregelt. Da während der Zellreaktion keine Nebenreaktionen, wie Gasentwicklung, auftreten, können die einzelnen Zellen hermetisch dicht verschweißt werden, womit das System wartungsfrei ist.
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