Energiespeichersteuerung für Lithiumbatterien
Das heißt, dass man für eine Batterie mit einem typischen Energieinhalt von 1.000 Wattstunden (Wh) beim Lithium-Eisen-Phosphat-Akku nur etwa 11,3 Mol (mol) braucht, das entspricht 80 Gramm (g) Lithium, während es 20 mol bzw. 140 g beim Lithium-Cobalt-
Was ist ein elektrischer Energiespeicher?
Elektrische Speicher sind ein zentraler Baustein des Energiesystems. Mit modernsten Geräten und industrienahen Pilotanlagen bietet das »Zentrum für elektrische Energiespeicher« des Fraunhofer ISE eine einzigartige Infrastruktur für ein breites FuE-Dienstleistungsangebot – und das entlang der gesamten Wertschöpfungskette von Batterien.
Welche Temperatur braucht eine Lithium-Ionen-Batterie?
Geringe Spuren von Wasser und Sauerstoff sind dauerhaft schädigend für die Zelle, daher bestehen hohe Anforderungen an die Dichtheit. Der ideale Einsatztemperaturbereich von Lithium-Ionen-Batterien beträgt rund +20 °C bis +60 °C, daher ist beim Einsatz in Pkw normalerweise eine Temperierung erforderlich.
Was ist der Unterschied zwischen einer NiMH-Batterie und einer Lithium-Ionen-Batterie?
Bei der Blei-Batterie wird das Blei oxidiert (Elektronenabgabe) und reduziert (Elektronenaufnahme). Entsprechendes passiert bei der NiMH-Batterie mit Nickel. Bei der Lithium-Ionen-Batterie ist das Lithium jedoch immer ionisch (Li +). Es wird lediglich in die Schichten von Anode und Kathode eingelagert (interkalieren = dazwischenschieben).
Wie hoch ist die Energiedichte von Lithium und Schwefel?
Die Reaktion von Lithium und Schwefel erfolgt jedoch über einen vielfachen Elektronentransfermechanismus, woraus sich eine höhere Energiedichte ergibt. Die theoretischen Werte von rund 2.500 Wh/kg und 2.800 Wh/l werden in den bisher gebauten Prototypen allerdings bei Weitem nicht erreicht.
Welche Schwierigkeiten gibt es bei der Aufnahme und Abgabe von Lithium?
Auf diesem Gebiet wurden in den vergangenen Jahren durch verschiedene Modifikationen große Fortschritte erzielt. Eine weitere Schwierigkeit ist die mechanische Stabilität der Kathode, die sich bei der Aufnahme und Abgabe von Lithium um rund 78 % ausdehnt und daher zu Rissen neigt.
Was ist der Unterschied zwischen einer Lithium-Ionen-Batterie und einer aufgeladenen Batterie?
Lithium-Ionen-Batterien verhalten sich beim Laden und Entladen nicht symmetrisch, das heißt, sie können grundsätzlich schneller entladen als aufgeladen werden. Der Grund dafür ist die relative langsame Einlagerungsrate der Lithium-Ionen in das Graphit. Typische Laderaten sind 1 C bis 2 C, typische Entladeraten bis 10 C.
