Die Funktion eines großen Energiespeicher-Lithiumbatterie-Wartungsinstruments
6.7.1 Aufbau und Funktionsweise. Die elektrochemische Spannungsreihe hat ihren Nullpunkt definitionsgemäß bei Wasserstoff (H). Lithium ist das Element mit der
Was ist ein Lithium-Ionen-Batteriesystem?
Ziel des technischen Aufbaus eines Batteriesystems ist es, den effizienten, zuverlässigen und sicheren Betrieb des Energiespeichersystems über einen sehr langen Zeitraum im Fahrzeugeinsatz zu gewährleisten. Lithium-Ionen-Zellen als die Basiskomponenten eines Lithium-Ionen-Batteriesystems stellen an den Batteriebau dabei besondere Anforderungen.
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 eine Lithium-Schwefel-Batterie?
Eine vielversprechende Forschungsrichtung ist die Lithium-Schwefel-Batterie 6, bei der die Kathode aus Schwefel und die Anode aus Lithiummetall besteht (Li-S). Lithium und Schwefel reagieren anders als Lithium und Karbon in herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus. In Karbon werden bis zu sechs Lithium-Ionen in die Gitterstruktur eingelagert.
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 einer Lithiumbatterie?
Normalerweise ausgedrückt als Volumenenergiedichte (Wh/L) oder Massenenergiedichte (Wh/kg). Wenn eine Lithiumbatterie 143 g wiegt, beträgt ihre Nennspannung 3.2 V, ihre Kapazität 6500 mAh und ihre Energiedichte 145 Wh/kg (3.2*6500/143). Entladung bei Raumtemperatur
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.
