Grundaufbau eines Ni-MH Akkus
Um die Modifizierungen, die bei eneloop Akkus durchgeführt wurden zu verstehen, ist ein Grundverständnis für den Aufbau eines typischen Ni-MH Akkus notwendig.
Im Grunde bestehen Ni-MH Akkus wie die meisten anderen wiederaufladbaren Batterien aus zwei Metallstreifen, der positiven und der negativen Elektrode. Die beiden Metalle werden durch eine isolierende Folie, den Separator, voneinander getrennt.
Dieser dreilagige "Sandwich" wird zu einer Rolle gewickelt und in einer Metalldose platziert, welche als negativer Pol der Batterie fungiert. Bevor die Dose mit einem Deckel verschlossen wird, wird sie noch mit Elektrolyt befüllt. Der Deckel besitzt ein Auslassventil, welches bei einer Überladung des Akkus, entstehenden Wasserstoff ablassen kann.
Die elektrischen Eigenschaften einer Batterie hängen von der Größe und Zusammensetzung der Elektroden und des Separators sowie des Elektrolyts ab.
Selbstentladung
Wie wurde die Selbstentladung verringert?
Moderne Ni-MH Akkus bestehen aus zwei Metallstreifen (Anode und Kathode), die von einer nichtleitenden, porösen Plastikfolie (Separator) voneinander getrennt werden. Die drei übereinander liegenden Streifen werden zu einer Rolle aufgewickelt. Diese Rolle wird in einer Metalldose platziert und mit einer Flüssigkeit (dem Elektrolyt) getränkt. Dann wird die Metalldose mit einem Deckel verschlossen.
Die Selbstentladung einer Ni-MH Batterie wird durch folgende drei Hauptgründe verursacht:
- chemische Zersetzung der Kathode
- Auflösung der Anodenstruktur
- Verschmutzungen in der Anode
Wie konnte nun die Selbstentladung bei eneloop reduziert werden?
Die chemische Zersetzung der Kathode wurde durch die Verwendung einer Verbindung mit spezieller Kristallgitter-Überstruktur ("super-lattice alloy") wesentlich verringert. Als zusätzlicher Vorteil erhöht die "super-lattice alloy" die elektrische Kapazität des Akkus und reduziert den internen Widersterand, was höhere Entladungsströme ermöglicht. Ein weiterer Vorteil der "super-lattice alloy" ist, dass weniger Kobalt zu dessen Stabilisierung benötigt wird.
Die Anode wurde durch Zusatz eines weiteren neuen Materials verbessert, welches die Auflösung der Anodenstrukturen verringert. Zusätzlich wurden ebenfalls der Separator und die verwendete Elektrolytlösung bezüglich einer geringen Selbstentladung der eneloop optimiert.
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