Zerlegung der Batterieenergiespeicherfunktion
Im Thema »Batterieintegration und -betriebsführung« befassen wir uns mit der ökonomisch und ökologisch optimierten Planung und Umsetzung von speicherbasierten Energiesystemen, d.h.
Was ist der Unterschied zwischen einem Batteriespeicher und einem brennstoffzellenspeicher?
Der Wasserstoff wird nicht vollständig verbrannt. Die Reste werden abgeschieden und der Zelle mittels einer Pumpe erneut zugeführt. Da die Spannung des Brennstoffzellensystems stark lastabhängig ist, kann anders als bei einem Batteriespeicher nicht auf einen stabilisierenden DC/DC-Wandler verzichtet werden.
Wie funktioniert die Entladung einer Batterie?
Während der Entladung der Batterie wandelt sich das PbO 2 auf der positiven und das metallische Blei auf der negativen Elektrode in Bleisulfat um. Im Gegensatz zu anderen Batteriesystemen nimmt der Elektrolyt aktiv an der Entladereaktion teil.
Wie kann man Batterien nachhaltig herstellen?
Für die Realisierung einer nachhaltigeren Batterieproduktion spielen viele Aspekte eine Rolle, von der Förderung der Rohstoffe bis zur Kreislaufführung. Der Fokus dieses Projekts liegt auf einer Reduktion der Treibhausgasemissionen, die bei der Batterieherstellung anfallen.
Was ist bei einer Batterie zu beachten?
Grundsätzlich erfolgt die Beschreibung in physikalischen Batteriemodellen mit einem System aus nichtlinearen, verkoppelten algebraischen und partiellen Differenzialgleichungen. Wichtig ist die Spannung der Anode. Sinkt sie unter das Referenzpotenzial von null Volt, dann besteht die Gefahr von Lithium-Plating, siehe Abschn. 6.7.5.
Wie hoch ist die Energieeffizienz einer Batterie?
Dadurch wird die Energieeffizienz theoretisch auf rund 92 % begrenzt. Praktisch ausgeführte Systeme liegen noch deutlich darunter und haben typisch um 70 % Zyklus-Wirkungsgrad. Vorteilhaft ist, dass diese Batterie in einem weiten Temperaturbereich bis −20 °C eingesetzt werden kann.
Was passiert beim Entladen einer Batterie?
Beim Entladen interagieren Lithium und Schwefel und die ringförmigen Schwefelmoleküle verwandeln sich in kettenartige Strukturen, sogenannte Polysulfide. Während die Batterie mehrere Lade- und Entladezyklen durchläuft, können Teile des Polysulfids in den Elektrolyten gelangen, sodass die Batterie mit der Zeit allmählich aktives Material verliert.