Aktuelle und zukünftige Akkutechnologien

Blei-Säure-Akku

Die positive Elektrode eines herkömmlichen offenen Blei-Säure-Akkus besteht aus Bleidioxid (PbO2), als negatives Elektrodenmaterial kommen Bleiplatten zum Einsatz. Zwischen den Elektrodenplatten befindet sich ein Separator, der aus Glasfaser, Mikroglas oder PVC bestehen kann. Als Elektrolyt dient in einer Flüssigkeit gelöste Schwefelsäure. Mittlerweile ersetzen die Entwickler aus Effizienzgründen die Flüssigkeit durch eine gelartige Masse, die eine rasche Ausgasung des gebundenen Elektrolyts verhindert. Als Bauform kommt ein geschlossenes gasdichtes System zum Einsatz. Dies schützt den Akku vor rascher "Austrocknung" und verlängert die Lebensdauer. Darüber hinaus vereinfacht der geschlossene Blei-Säure-Akku die Wartung und verhindert bei unsachgemäßer Behandlung beziehungsweise mechanischer oder elektrischer Überbeanspruchung das Auslaufen des Elektrolyts. Als Sicherheitsmechanismus dient ein Ventil, das bei einem kritischen Überdruck innerhalb des Akkus anspricht.

Die Vorteile von Bleiakkus sind die Hochstromfähigkeit und die niedrigen Herstellungskosten, da nur sehr preiswerte Grundmaterialien wie Blei und Schwefelsäure verwendet werden. Eigenschaften, die die Nutzungsdauer des Akkus verkürzen, wie Memory-Effekt oder Lazy-Battery-Effekt, besitzt die Blei-Säure-Akkutechnologie nicht. Demgegenüber steht die geringe spezifische Energie von 30 bis 50 Wh/kg. Zusätzlich schränkt das hohe Gewicht des Akkus das Einsatzgebiet ein. Ein weiteres Manko ist die problematische Umweltverträglichkeit des Schwermetalls Blei.

Verwendung findet der Bleiakku vorwiegend in der Automobilindustrie und in der IT-Industrie als Energielieferant für Notstromversorgungen (USV). In diesen Einsatzgebieten besitzt der Blei-Säure-Akku - wie keine vergleichbare Akkutechnologie - die Fähigkeit, in sehr kurzer Zeit große Ströme zu liefern. Die Lebensdauer moderner gasdichter Bleiakkus beträgt bei sachgerechter Nutzung zirka sechs Jahre.