Chemische Energiespeicherung von Blei-Säure-Batterien
3.2.1.1. Blei-Säure-Akkumulatoren Blei-Säure-Akkumulatoren sind vor allem als Starterbatterien für Verbrennungsmotoren in Kraft-fahrzeugen bekannt. Im Energiesystem werden sie als Spitzenlast- und Minutenreserve, für den Schwarzstart2 von Kraftwerksanlagen sowie zur Pufferung von Inselsystemen von Photovoltaik- oder Windkraftan-
Wie funktioniert die Energiespeicherung in Batterien?
Die Energiespeicherung in Batterien erfolgt in Form von Ladungsträgern, die durch Reduktions- und Oxidationsvorgänge aufgenommen bzw. abgegeben werden. Dabei erzeugt deren Fluss einen elektrischen Strom i (t): Ein Elektron (bzw. Proton mit der Ladung Q [As = Coulomb = C]) besitzt die Elementarladung
Was ist eine Blei-Schwefelsäure-Batterie?
Die Blei-Schwefelsäure-Batterie ist vielleicht das bekannteste System zur elektrochemischen Energiespeicherung und hat eine inzwischen 150 Jahre alte Entwicklungsgeschichte erfahren. Die Hauptanwendungen sind die Starterbatterie, die Elektroantriebsbatterie und die ortsfeste Batterie für Notstromversorgungen.
Wie funktioniert die Energiespeicherung in wiederaufladbaren Lithiumionen-Batterien?
Die Energiespeicherung in wiederaufladbaren Lithiumionen-Batterien beruht auf der reversiblen Ein- und Auslagerung von Li-Ionen in sogenannte Aktivmaterialien durch elektrochemische Redoxreaktionen. Dies wird als Interkalation bezeichnet. Als Aktivmaterialien für die positive und negative Elektrode sind verschiedene Verbindungen möglich.
Was ist ein Blei-Säure-Batteriespeicher?
Mit dem beginnenden 21. Jahrhundert wächst die Bedeutung des Blei-Säure-Batteriespeichers für den netzgekoppelten Einsatz im lokalen (≈ 10 kWh) und im dezentralen (≈ 1 MWh) Bereich. Im lokalen Einsatz können die Anlagen im Inselbetrieb oder netzgekoppelt betrieben sein und stehen häufig im Zusammenhang mit erneuerbarer Energieerzeugung.
Wie kann man die Lebensdauer von Bleibatterien erhöhen?
Batterien im Zykleneinsatz in Elektrofahrzeugen leiden hauptsächlich unter Massedegradation. Soll die Lebensdauer von Bleibatterien erhöht werden, so müssen die Ursachen dieser Alterungsmechanismen möglichst vermieden werden.
Was ist der Wirkungsgrad einer Batterie?
Dies bestimmt auch den Wirkungsgrad: Eigentlich hat die Batterie eine geringe Selbstentladung. Im Falle längerer Stillstandzeiten entlädt sich die Batterie zur Aufrechterhaltung der Betriebstemperatur überdurchschnittlich schnell. Die bisher betrachteten Batterietypen sind zugleich Lade-, Speicher- und Entladeeinheit.
