Energiespeicherformel des linearen kapazitiven Elements
Energiespeicher Prof. Dr. Alexander Braun // Energiespeicher // SS 2016 HSD Hochschule Düsseldorf University of Applied Sciences 08. Juni 2016 Grundlagen Stromspeicher
Was sind die wesentlichen Kenngrößen der Energiespeicher?
Die wesentlichen Kenngrößen der Energiespeicher sind ihre Spannungslage und der Energieinhalt. Die Spannungslage ergibt sich aus der Differenz der Elektrodenpotenziale und somit aus der Art der eingesetzten Elektroden. Je nach betrachtetem System werden Spannungsgrenzen für den Lade- und Entladeprozess vorgegeben.
Wie beeinflusst die Partikelgröße die hochleistungsbereitschaft einer Lithiumionen-Zelle?
Durch eine Variation der Partikelgröße in Verbindung mit einer leitfähigen Beschichtung kann beispielsweise die Leitfähigkeit der Elektroden und damit die Hochleistungsbereitschaft der Zelle beeinflusst werden. Für das Verhalten einer Lithiumionen-Zelle und deren Innenwiderstand sind damit folgende Beiträge zu betrachten (s. [ 29 ]):
Wie berechnet man die elektrische nutzbare Energie?
Die elektrisch nutzbare Energie ergibt sich aus der freien Enthalpie (Gibbs’sche Energie) der Zellreaktion. Mit der Beziehung der Zellspannung zur freien Reaktionsenthalpie erhält man die Anbindung der elektrischen Größen an die Beziehungen der chemischen Thermodynamik:
Was ist ein elektrochemischer Energiespeicher?
Elektrochemische Energiespeicher werden durch die Begriffe Batterien und Akkumulatoren beschrieben. Elektrochemische Systeme bestehen aus Elektroden, die über einen Elektrolyten als ionenleitende Phase miteinander verbunden sind.
Wie funktioniert die Energiespeicherung?
Die Energiespeicherung beruht auf der Umwandlung von Nickelhydroxid zum Nickeloxyhydroxid an der positiven Elektrode, bei der ein formaler Wertigkeitswechsel des Nickels von + 2 zu + 3 eintritt. An der negativen Elektrode wird beim Laden Cadmiumhydroxid (Cadmium mit der Wertigkeit + 2) zu metallischem Cadmium (Wertigkeit 0) umgewandelt.
Wie beeinflusst der Stromverlauf die Batteriekapazität?
Wegen der Überspannungen und der elektrochemischen Abläufe in der Zelle ist die Batteriekapazität vom Stromverlauf abhängig. Mithilfe eines elektrischen Ersatzschaltbildes kann man die statischen und dynamischen Effekte der Spannung an den Klemmen einer Batterie modellieren.
