Lithium Batterien

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Lithium Batterien haben die höchste Energiedichte aller Batteriesysteme (bis 500Wh/kg). Sie werden normalerweise mit Spannungen im Bereich von 2.8V bis 3.6V hergestellt. Am weitesten verbreitet sind Knopfzellen mit kleiner Kapazität, die z.B. in Taschenrechnern, Uhren, Fernsteuerungen (elektronischer Autoschlüssel) und als Backup Stromquellen für statische Speicher in Massen eingesetzt werden (Lithium - Mangandioxid Technologie), spezielle Ausführungen (Lithium-Iod Technologie) sind in fast allen Herzschrittmachern zu finden. Rundzellen mit grösserer Kapazität transportieren Filme in Fotokameras versorgen tragbare Instrumente und viele militärische Ausrüstungen (Lithium - Thionylchlorid Technologie). Allen gemeinsam ist eine sehr lange Lagerfähigkeit (über 10Jahre). Wegen der sehr anspruchsvollen Fabrikation in z.T. klimatisierten Räumen oder Boxen bei maximal 1% Luftfeuchtigkeit sind sie teuer.

Lithium ist das elektronegativste Element der elektrochemischen Spannungsreihe (-3.045V) und damit als negative Elektrode einer Batterie optimal geeignet. Nur, Lithium ist auch extrem aktiv und kann deshalb nur unter grössten Sicherheitsvorkehrungen verarbeitet werden. Auch Lagerung und Transport in "grösseren" Mengen (bereits ab wenigen Gramm!) sind deshalb strengen Vorschriften unterworfen. Bis vor etwa 10 Jahren wurde sogar behauptet, dass es weltweit keine Fabrik für Lithiumbatterien (und Akkus) gibt, die nicht schon mindestens einmal Feuer gefangen hat.

Für den Anwender besteht jedoch überhaupt keine Gefahr, wenn er beim Umgang mit Lithium Batterien die elementaren Regeln befolgt:

Nicht öffnen, Nicht ins Feuer werfen, Kein Kontakt mit Wasser, Nicht aufladen, Richtig einsetzen.
(Bei Lithium Akkus fällt natürlich das "Nicht aufladen" weg).

ACHTUNG: Lithium Batterien dürfen tatsächlich auf keinen Fall aufgeladen werden!
Hier kann die bei Alkali Batterien immer wieder fälschlich an die Wand gemalte Explosion tatsächlich auftreten. Lithium Akkus dürfen und müssen selbstverständlich (aber nur mit den zugehörigen speziellen Ladegeräten!) aufgeladen werden.




Aufbau und Chemie der Energizer 1.5V Lithium Batterie

Den Aufbau der als ideale Batterie   vorgestellten 1.5V AA Lithium Zelle (Lithium - Eisendisulfid Technologie) von Energizer zeigt die vergrösserbare Figur (Bild Energizer). Es ist eine aufwändige Wickelkonstruktion: Die negative Elektrode besteht aus einer metallischen Lithiumfolie, die positive aus einem dünnen metallischen Träger, auf den eine Schicht Eisensulfid (FeS²) aufgebracht ist. Beide Elektroden sind mit dem dazwischen liegended mikroporösen Separator zu einer Rolle aufgewickelt [1]. Ein Thermoschalter (PTC-Widerstand) schützt gegen Kurzschluss und zu hohe Temperaturen.

Folgende Reaktionen treten bei der Entladung auf [2]:

Anode (negative Elektrode):                  4Li  >  4Li+ + 4e
Kathode (positive Elektrode):     FeS2 + 4e  >  Fe + 2S²-

Links zu weiteren Informationen

Literatur zum Thema Lithiumbatterien


(c) Copyright by Dr.Rolf Zinniker 2003

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