Thermalbatterie

Bei der sogenannten Thermalbatterie werden, sind Salze wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid oder Lithiumchlorid enthalten. Diese Salze enthalten feste Elektrolyte, wenn die Thermalbatterie leer ist, also nicht mit Energie (Wärme) gefüllt ist. Erst nachdem man hohe Temperaturen ca. zwischen 200 und 800 °C zugeführt hat, schmelzen die Elektrolyte und die Batterie ist aktiv, also Energiegeladen.

Aufbaueiner Thermalbatterie

Als Anodenmaterial kommen Lithiumlegierungen (Lithiumsilizium oder Lithiumaluminium), früher auch Kalzium oder Magnesium und für die Kathoden Chromate oder Sulfide (z. B. Kaliumchromat, Eisensulfid und Cobaltsulfid) zum Einsatz. Durch die hohe Temperatur und die Eigenschaften der geschmolzenen Elektrolyte verfügen diese über eine hohe Leitfähigkeit und damit eine hohe Leistungsdichte.

Einsatz von Thermalbatterien

Primärzellen dieses Typs (z. B. spezielle Lithium-Eisensulfid-Batterien) werden bei Anwendungen eingesetzt, bei denen es auf eine sehr lange Lagerfähigkeit und Zuverlässigkeit ankommt und die Einsatzdauer eher gering (wenige Sekunden bis Minuten) ist. Bei ihnen wird erst zum Zeitpunkt des Einsatzes der Batterie das Elektrolyt durch eine pyrotechnische Ladung zum Schmelzen gebracht und die Batterie dadurch aktiviert. Solche Batterien werden praktisch ausschließlich im militärischen Bereich oder in der Raumfahrt eingesetzt. Sie kommen zum Beispiel in Raketen wie der SA-18 Grouse, AIM-9 Sidewinder, BGM-109 Tomahawk, aber auch in Atombomben zum Einsatz.

Aber auch Sekundärzellen, d.h. wieder aufladbare Akkumulatoren, dieses Typs wie etwa die Natrium-Nickelchlorid-Batterie (sogen. ZEBRA-Batterie) oder der Natrium-Schwefel-Akkumulator finden seit den 1990er Jahren diverse experimentelle Anwendungen bei Elektroautos oder Hybridautos und Batterie-Speicherkraftwerken.

Geschichte der Thermalbatterien

Thermisch aktivierte Batterien wurden in Deutschland schon in der V2-Rakete eingesetzt. Sie wurden von Georg Otto Erb auf Basis von Kalziumchromat entwickelt.