Lebensdauer der Energiespeicherung von Lithium-Elektrofahrzeugen
Im Bereich der Energiespeicherung und -verwaltung zeichnen sich Lithiumbatterien durch ihre Effizienz, Langlebigkeit und Kapazität aus. Ihre Leistung wird jedoch erheblich von der Temperatur beeinflusst. Das Verständnis der Auswirkungen unterschiedlicher Temperaturen auf Lithiumbatterien ist für die Optimierung ihrer Nutzung und Gewährleistung
Wie lange dauert die Entwicklung von Lithium-Ionen-Speicher?
Als Zeitspanne für neue Speicher-Generationen geben die Experten 10 Jahre als typischen Entwicklungszeitraum an.4 Die Firma Volkswagen hat die Entwicklung der Energiespeicherdichte der Lithium-Ionen-Spei-cher für Kraftfahrzeuge von 2014 bis 2030 grafisch dargestellt.
Wie wirkt sich Lithium auf die Batterie aus?
Außerdem nimmt die Dicke der Schicht zu, die Lithium-Ionen im Elektrolyt durch-wandern müssen. Dies lässt wiederum den ohmschen Widerstand innerhalb der Batterie anwachsen. Darüber hinaus führen auch mechanische Belastungen zur Alterung der Batterie.
Wie wirkt sich sei auf den Lithium-Haushalt aus?
So nimmt zum Beispiel die Bildung und Zersetzung der Grenzschicht (Solid Electrolyt Interphase, SEI) auf der Oberfläche der Anode Einfluss auf den Lithium-Haushalt der Zelle. Auch kann es unter bestimmten Betriebsbedingungen zur metallischen Lithium-Abscheidung, dem sogenannten Plating, kommen [3].
Wie hoch ist die Energiedichte eines Lithium-Ionen-Speichers?
Elektrochemi-sche Speicher der Elektromobilität wie beispielsweise Lithium-Ionen-Speicher haben derzeit eine mittlere Energiedichte von etwa 300 kWh/m3. Die entsprechende Spannbreite liegt bei 190 bis 375 kWh/m3 bzw. 110 bis 190 Wh/kg.2 1 Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) (2020).
Was passiert mit Lithium-Ionen-Batterien aus E-Pkw?
Sofern die Batterien gesammelt bzw. recycelt werden, kann dies in Zukunft zur Sicherheit der Rohstoffversorgung beitragen. Al-lerdings ist die Rolle des zukünftigen Gebrauchtwagenmark-tes und somit der Verbleib vieler Lithium-Ionen-Batterien aus E-Pkw noch unklar.
Wie wirkt sich Lithium auf die Zelle aus?
Durch chemische Nebenreaktionen in der Zelle kann ein Teil des Lithiums anderweitig gebunden werden, sodass es nicht länger zum Ladungstransport in der Zelle beitragen kann. So nimmt zum Beispiel die Bildung und Zersetzung der Grenzschicht (Solid Electrolyt Interphase, SEI) auf der Oberfläche der Anode Einfluss auf den Lithium-Haushalt der Zelle.
