Akkumulator

Ein Akkumulator, kurz Akku, ist ein wiederaufladbarer Speicher für elektrische Energie, der auf Basis eines elektrochemischen Systems funktioniert. Ursprünglich wurde der Begriff Akkumulator für einzelne wiederaufladbare Speicherelemente, d.h. für einzelne Sekundärzellen, verwendet. In der Alltagssprache werden mittlerweile jedoch auch zusammen geschaltete Sekundärzellen als Akkumulatoren bezeichnet. Der erste Vorläufer der heutigen Akkumulatoren, die Rittersche Ladungssäule, wurde 1803 vom deutschen Physiker Johann Wilhelm Ritter gebaut.

Aufbau und Funktionsweise von Akkumulatoren

Akkumulatoren sind sogenannte galvanische Zellen, die beim Aufladen elektrische Energie in chemische Energie umwandeln, welche beim Anschluss eines Verbrauchers wieder zurückgewandelt wird. Sie bestehen jeweils aus zwei Elektroden, die in eine Elektrolytlösung getaucht sind. Beim Aufladen eines Akkumulators mithilfe einer Stromquelle wird eine chemische Reaktion in Gang gesetzt, durch die sich die Elektroden chemisch verändern. Ist der Akku geladen, wird bei Anschluss eines Verbrauchers durch die umgekehrte chemische Reaktion wieder elektrischer Strom freigesetzt.

Verwendete Materialien

Das Material der Elektroden und Elektrolyten ist je nach Typ des Akkus verschieden. Ein Beispiel für einen Akkumulatoren-Typ sind Lithiumionenakkumulatoren, die auf Basis von Lithiumverbindungen funktionieren. Sowohl der Wirkungsgrad als auch die elektrische Nennspannung und die Energiedichte sind abhängig von den verwendeten Materialien. Der Wirkungsgrad von Akkumulatoren liegt in der Praxis beispielsweise zwischen etwa siebzig und knapp unter hundert Prozent.

Anwendungsgebiete von Akkumulatoren

Am häufigsten werden Akkumulatoren in Geräten oder Fahrzeugen verwendet, die mobil und unabhängig vom Stromnetz betrieben werden müssen. Ein typisches Beispiel für solche Geräte sind Handys, deren Akkumulatoren in regelmäßigen Abständen über das Stromnetz aufgeladen werden müssen.