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Akku

Aufbau des Bleiakku

Beim Bleiakkumulator besteht die Kathode aus Bleidioxid, die Anode aus Blei, Elektrolyt ist 20-36 %ige Schwefelsäure. Kein anderer Akkumulator wurde so genau untersucht wie der Bleiakkumulator. Daher enthalten die heute gebräuchlichen Akkumulatoren einige erwähnenswerte Merkmale.

Abb.1
Schematischer Bleiakku

Die Elektroden liegen in poröser, saugfähiger Form vor, damit die elektrochemische Reaktion an einer möglichst großen Oberfläche abläuft. Die Anode bereitet hier ein Problem. Die Elektroden lösen sich beim Entladevorgang auf und scheiden sich beim Ladevorgang wieder ab. Dabei muss wieder eine poröse Elektrode mit möglichst großer Oberfläche entstehen. Die natürliche Porosität des Bleidioxids reicht hierfür völlig aus. Um eine poröse Bleianode zu erhalten, werden organische Moleküle (Expander) zugegeben, die ein zu starkes Partikelwachstum der Bleikristalle verhindern.

Als Grundgerüst dient der Kathode und der Anode ein Gitter aus Blei. Eine Elektrode besteht aus mehreren parallel angeordneten Platten, einem Plattensatz. Ein positiver und ein negativer Plattensatz werden ineinander geschoben und ergeben einen Plattenblock, der in Schwefelsäure eine funktionsfähige elektrochemische Zelle ergibt.

Akkumulatoren, welche mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, wie z.B. Starterbatterien in Kraftfahrzeugen, enthalten zusätzlich noch Separatoren. Das sind Abstandshalter aus Kunststoff, die zwischen Kathode und Anode angeordnet sind um eine direkte Berührung der Elektroden, z.B. durch Erschütterung, zu verhindern. Ansonsten würde keine stromliefernde Reaktion ablaufen.

Der Bleiakkumulator ist eine wichtige Anwendung. Das folgende Applet zeigt die Vorgänge beim Laden und Entladen des Akkus.

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