{"id":78411,"date":"2024-01-14T13:09:47","date_gmt":"2024-01-14T13:09:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/nickel-cadmium-batterie-beschreibung-und-anwendungen\/"},"modified":"2024-01-14T16:31:35","modified_gmt":"2024-01-14T16:31:35","slug":"nickel-cadmium-batterie-beschreibung-und-anwendungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/de\/nickel-cadmium-batterie-beschreibung-und-anwendungen\/","title":{"rendered":"Nickel-Cadmium-Batterie | Beschreibung und Anwendungen"},"content":{"rendered":"<h2>Nickel-Cadmium-Batterie: Ein \u00dcberblick<\/h2>\n<p>Die Nickel-Cadmium-Batterie (Ni-Cd-Batterie) ist ein Typ der Sekund\u00e4rbatterie, der Nickeloxidhydroxid Ni(O)(OH) als Kathode und metallisches Cadmium als Anode verwendet. Obwohl sie eine geringe innere Impedanz und damit hohe Leistungsf\u00e4higkeit aufweist, ist ihre Energiespeicherkapazit\u00e4t im Vergleich zu anderen Batteriesystemen niedriger. Sie bietet eine lange Lebensdauer und die M\u00f6glichkeit schneller Aufladungen, leidet jedoch unter dem Spannungsabfall- oder Memory-Effekt, was bedeutet, dass die maximale Ladespannung und damit die Energiekapazit\u00e4t bei kontinuierlicher Teilentladung abnimmt.<\/p>\n<h2>Chemie und Funktionsweise<\/h2>\n<p>Die Chemie der Nickel-Cadmium-Batterien basiert auf folgenden Komponenten: Als Kathode dient eine Nickel(III)-oxid-hydroxid-Positivelektrodenplatte, w\u00e4hrend die Anode aus einer Cadmium-Negativelektrodenplatte besteht. Zwischen beiden befindet sich ein Separator. Als Elektrolyt wird eine alkalische L\u00f6sung, meist Kaliumhydroxid, verwendet.<\/p>\n<p>Die positiven und negativen Elektrodenplatten, durch den Separator voneinander isoliert, werden in der Regel spiralf\u00f6rmig in einem Metallgeh\u00e4use angeordnet. Dieses Design erm\u00f6glicht es einer Ni-Cd-Zelle, einen wesentlich h\u00f6heren maximalen Strom als eine alkalische Zelle gleicher Gr\u00f6\u00dfe zu liefern.<\/p>\n<p>Die chemischen Reaktionen der Ni-Cd-Batterie lassen sich wie folgt zusammenfassen: Beim Entladen reagiert Nickeloxidhydroxid mit Cadmium und Wasser zu Nickelhydroxid und Cadmiumhydroxid (2NiOOH + Cd + 2H<sub>2<\/sub>O \u2192 2Ni(OH)<sub>2<\/sub> + Cd(OH)<sub>2<\/sub>).<\/p>\n<h2>Vorteile und Nachteile<\/h2>\n<p>Zu den Hauptvorteilen der Nickel-Cadmium-Batterien z\u00e4hlen ihre F\u00e4higkeit, hohe Str\u00f6me zu liefern, ihre relative Toleranz gegen\u00fcber \u00dcberladung und ihre lange Lebensdauer von bis zu 500 Ladezyklen. Auf der anderen Seite stehen jedoch Nachteile wie der umweltsch\u00e4dliche Cadmiumgehalt und der auff\u00e4llige Memory-Effekt.<\/p>\n<h2>Eigenschaften von Nickel-Cadmium-Batterien<\/h2>\n<p>Wichtige Kenngr\u00f6\u00dfen einer Batterie sind unter anderem:<\/p>\n<ul>\n<li>Zellspannung: Ni-Cd-Batterien weisen eine \u00fcbliche Leerlaufspannung von 1,2V auf.<\/li>\n<li>Abschaltspannung: Diese definiert den \u201eleeren\u201c Zustand der Batterie. F\u00fcr Ni-Cd-Batterien wird normalerweise eine Abschaltspannung von 1,0 V pro Zelle verwendet.<\/li>\n<li>Kapazit\u00e4t: Die Kapazit\u00e4t von Ni-Cd AA-Batterien liegt im Bereich von 600-1000 mAh.<\/li>\n<li>C-Rate: Die C-Rate beschreibt, wie schnell eine Batterie im Verh\u00e4ltnis zu ihrer maximalen Kapazit\u00e4t entladen oder geladen wird. Ni-Cd-Batterien, die f\u00fcr schnelles Laden ausgelegt sind, k\u00f6nnen mit mehrfachem C-Rating ohne \u00fcberm\u00e4\u00dfige W\u00e4rmeentwicklung geladen werden.<\/li>\n<li>Selbstentladung: Ni-Cd-Batterien weisen eine Selbstentladungsrate von etwa 10 % pro Monat bei 20 \u00b0C auf, die bei h\u00f6heren Temperaturen auf bis zu 20 % ansteigen kann.<\/li>\n<li>Abbau: Bei jeder Lade-Entlade-Zyklus kommt es zu einem gewissen Abbau der Batterie.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Andere Batterietypen<\/h2>\n<p>Es gibt eine Vielzahl anderer Batterietypen, die in verschiedenen Gr\u00f6\u00dfen und chemischen Zusammensetzungen f\u00fcr unterschiedliche Anwendungen verf\u00fcgbar sind. Zu den bekanntesten z\u00e4hlen unter anderem Alkali-Mangan-Batterien, Lithium-Metall-Batterien, Zink-Kohle-Batterien und Blei-S\u00e4ure-Batterien.<\/p>\n<h2>H\u00e4ufig gestellte Fragen<\/h2>\n<p><strong>Was sind die beiden grundlegenden Batterietypen?<\/strong><br \/>Es gibt zwei grundlegende Arten von Batterien: Prim\u00e4r- und Sekund\u00e4rbatterien. Prim\u00e4rbatterien sind Einwegbatterien und nicht wiederaufladbar. Sekund\u00e4rbatterien sind wiederaufladbar.<\/p>\n<p><strong>Was ist die Hauptanwendung von Ni-Cd-Batterien?<\/strong><br \/>Spezielle Ni-Cd-Batterien werden in schnurlosen Telefonen, Notbeleuchtung und anderen Anwendungen eingesetzt.<\/p>\n<p><strong>Was sind die Hauptvor- und Nachteile von Ni-Cd-Batterien?<\/strong><br \/>Zu den Vorteilen z\u00e4hlen hohe Stromabgabe und Toleranz gegen\u00fcber \u00dcberladung. Nachteile sind der umweltsch\u00e4dliche Cadmiumgehalt und der Memory-Effekt.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/Ni-Cd-battery-composition.png\" alt=\"Nickel-cadmium Battery\" \/><\/p>\n<div style=\"text-align: center; font-size: 20px;\">\n    <a href=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/electric-battery\/nicd-battery\/\">Original Article<\/a>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die Nickel-Cadmium-Batterie (Ni-Cd-Batterie) ist eine Art Sekund\u00e4rbatterie, die Nickeloxidhydroxid Ni(O)(OH) als Kathode und metallisches Cadmium als Anode verwendet.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":4450,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_generate-full-width-content":"","footnotes":""},"categories":[11],"tags":[],"class_list":["post-78411","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-unkategorisiert","generate-columns","tablet-grid-50","mobile-grid-100","grid-parent","grid-50"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v17.9 - 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