Zusammenfassung
Dieses Kapitel vermittelt die Grundlagen elektrochemischer Speicher. Die derzeit wichtigsten Varianten Blei-Akkumulator, Nickel-Metallhydridbatterie und Lithium-Ionen-Batterie werden im Detail vorgestellt. Gerade bei der Li-Ionen-Batterie gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien für Anode, Kathode und Elektrolyt, woraus zum Teil recht unterschiedliche Betriebseigenschaften resultieren. Eigene Abschnitte widmen sich den verschiedenen Ladeverfahren, dem Ladungsausgleich (Balancing) zwischen den verschiedenen parallelgeschalteten Zellen, den Zellbauformen sowie dem Aufbau von Batteriespeichersystemen (Stack, Batteriemanagement). Eine möglichst genaue Modellierung des Betriebsverhaltens von Lithium-Ionen-Akkus ist erforderlich, um das schnelle Laden so zu kontrollieren, dass keine irreversiblen Schäden auftreten. Geeignete Modelle werden vorgestellt. In den letzten Abschnitten des Kapitels werden die verschiedenen Verfahren zur Speicherung von Wasserstoff besprochen.
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Notes
- 1.
Entwicklungsperspektiven für Zellformate von Lithium-Ionen-Batterien in der Elektromobilität; Fraunhofer-Allianz Batterien; Prof. Dr. Jens Tübke, ICT Pfinztal/Karlsruhe; 2017.
- 2.
In der Elektrotechnik wird der Begriff „Überspannung“ anders verwendet, nämlich für eine Spannung, die deutlich höher als die normalerweise vorherrschende Bemessungsspannung ist, zum Beispiel bei einem Blitzeinschlag.
- 3.
Elektro-Auto spult eine Million Kilometer ab, Badische Neueste Nachrichten BNN, Wolfgang Voigt, Ausgabe 277, 29.11.2019, Seite 11.
- 4.
Hier sind vor allem der Renault Zoe und der Nissan Leaf zu nennen. Bei diesen Fahrzeugen empfiehlt es sich, das Ladekabel im Winter über Nacht immer eingesteckt zu lassen und das Fahrzeuginnere kurz vor Fahrtantritt elektrisch aufzuheizen.
- 5.
IBM Battery 500 Project.
- 6.
Peng, H.; Huang, J.; Cheng, X.; Zhang, Q.; Review on High-Loading and High-Energy Lithium-Sulfur Batteries; Advanced Energy Materials, Volume 7, Issue 24, December 2017.
- 7.
Shaibani, M.; Mirshekarloo, M. S.; Singh; R. Easton, Ch.; Dilusha Cooray, M.C.; Expansion-tolerant architectures for stable cycling of ultrahigh-loading sulfur cathodes in lithium-sulfur batteries; Sciences Advances Vol. 6, no. 1, 03 Jan 2020.
- 8.
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Doppelbauer, M. (2020). Energiespeicher. In: Grundlagen der Elektromobilität. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-29730-5_6
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