Akkumulatoren
(Akkus) sind wieder aufladbare elektrische
Quellen. In ihnen ist elektrische
Energie gespeichert. Sie sorgen als Spannungsquellen
für den Antrieb in elektrischen Stromkreisen.
Die Wirkungsweise von Akkumulatoren basiert auf elektrischen Leitungsvorgängen
in Flüssigkeiten.
Die erste Form eines Akkumulators wurde von JOHANN WILHELM RITTER
im Jahre 1803 in Jena gebaut.
Ein Akkumulator besteht aus 6 zusammen geschalteten gleichen Zellen. Jede
dieser Zellen besteht aus Bleiplatten, die in Schwefelsäure getaucht
sind. Schwefelsäure dissoziiert in Wasser in positive Wasserstoff-Ionen
und negative Sulfat-Ionen:
Beim Laden wird an die Elektroden eine Spannung angelegt. Zwischen den Elektroden besteht ein elektrisches Feld. Dadurch bewegen sich die positiven Wasserstoff-Ionen zur Katode und die negativen Sulfat-Ionen zur Anode (Bild 2). An der Katode bildet sich aus Bleisulfat reines Blei:
Beim Entladen wird an die beiden Elektroden ein elektrischer Verbraucher angeschlossen (Bild 3). Dabei bilden sich an der Katode unter Einwirkung von Schwefelsäure wieder Bleisulfat und frei bewegliche Elektronen:
Dort bildet sich aus Bleidioxid ebenfalls Bleisulfat:
Diese Vorgänge laufen so lange ab, bis
beide Elektroden wieder chemisch gleich sind und damit die Akkuzelle keine
Spannung mehr liefert.
Da beim Aufladen Schwefelsäure gebildet und beim Entladen wieder
abgebaut wird, gibt die Konzentration an Schwefelsäure im Elektrolyten
Auskunft über den Ladezustand des Akkus. Dabei gilt:
| Akkumulator leer | 1,10 - 1,15  |
| Akkumulator teilweise geladen | 1,15 - 1,25 |
| Akkumulator voll geladen | 1,25 - 1,30 |
Neben Bleiakkumulatoren gibt es z. B. auch Nickel-Eisen-Akkumulatoren oder Nickel-Cadmium-Akkumulatoren. Bei Nickel-Cadmium-Akkumulatoren tritt beim Laden nur eine sehr geringe Gasentwicklung auf, sodass man damit gasdichte Akkus herstellen kann.