• Document: Die Autobatterie. der Bleiakkumulator
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Die Autobatterie der Bleiakkumulator Übersicht  Definition  Geschichte  Aufbau  Elektrochemische Vorgänge  Begriffserklärungen Autobatterie David Klein 2 Übersicht  Definition  Geschichte  Aufbau  Elektrochemische Vorgänge  Begriffserklärungen Autobatterie David Klein 3 Definition Galvanische Zelle:  Kombination aus zwei Halbzellen, die durch chemische Reaktionen elektrische Energie frei setzt (elektrochemischer Energiewandler)  Primärelement:  Sekundärelement: – nicht wieder aufladbar – wieder aufladbar nach nach Entladung Entladung durch Zufuhr – sehr niedrige von elektrischem Strom Selbstentladung – hohe Selbstentladung – Batterien (mehrere Zellen) – Akkumulatoren Die Autobatterie ist ein Akkumulator Autobatterie David Klein 4 Übersicht  Definition  Geschichte  Aufbau  Elektrochemische Vorgänge  Begriffserklärungen Autobatterie David Klein 5 Geschichte 1789 Luigi Galvani erkannte Zusammenhang zwischen Elektrizität und Muskelaktivität bei Fröschen 1799 Alessandro Volta erfand die „Voltasche Säule“ als erste elektrochemische Spannungsquelle (Cu und Zn) 1802 Johann Wilhelm Ritter entwickelt die „Rittersche Säule“ (Cu und NaCl) Autobatterie David Klein 6 Geschichte 1859 Gaston Planté baut den ersten Blei-Akkumulator 1880 Fauré meldet ein Patent für Blei-Akkus an: Kapazität der Batterie schon nach Formation sehr hoch • Metalllegierungen und Formen („Gitterplatte“) für die Elektroden und andere Elektrolytlösung Autobatterie David Klein 7 Übersicht  Definition  Geschichte  Aufbau  Elektrochemische Vorgänge  Begriffserklärungen Autobatterie David Klein 8 Aufbau  Anforderungen: – kurzzeitig hoher Strom • Große Elektrodenflächen • Viele dünne Elektrodenplatten – Lange Lebensdauer • Gitterplatten aus Hartblei – Geringer Preis – Hohe Belastbarkeit • Aufladen durch Lichtmaschine Autobatterie David Klein 9 Aufbau Plattensätze: zusammen- = Separator: gefasste Stabilität / Ver- negative meidung von bzw. positive Kurzschluss Platten Gitter aus Bleilegierung + Gitter mit aktiver Masse: – Gitter mit aktiver Masse: für bessere Bleidioxid poröses Blei (Schwammblei) Festigkeit Autobatterie David Klein 10 Aufbau Autobatterie David Klein 11 Übersicht  Definition  Geschichte  Aufbau  Elektrochemische Vorgänge  Begriffserklärungen Autobatterie David Klein 12 Elektrochemische Vorgänge  Geladener Zustand  Entladen  Entladener Zustand  Aufladen Autobatterie David Klein 13 Elektrochemische Vorgänge  Geladener Zustand  Entladen  Entladener Zustand  Aufladen Autobatterie David Klein 14 Geladener Zustand Blei (Pb) als „aktive Bleidioxid (PbO2) als Masse“ „aktive Masse“ Pb PbO2 H+ SO4- SO4- H+ Elektrolyt: 40 %-ige Schwefelsäure (H2SO4) Autobatterie David Klein 15 Elektrochemische Vorgänge  Geladener Zustand  Entladen  Entladener Zustand  Aufladen Autobatterie David Klein 16 Entladen U Pb PbO2 Pb (s) Pb2+ (aq) + 2 e- 4 H+ PbO2 (s) + 4 H+ (aq) + 2 e- SO42- Pb2+ (aq) + 2 H2O (l) 2 e- Pb2+ 2 H+ 2 H O

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