Formel zur Berechnung der Energiedichte der supraleitenden Energiespeicherung
Energiespeicher dürften über den Erfolg und Misserfolg der Energiewende entscheiden. Doch welche Technologien kommen wofür infrage und welche Vor- und Nachteile bieten die einzelnen Entwicklungen?
Was ist die Energiedichte?
Neben der Kapazität eines Speichers, also der Menge an Energie die gespeichert werden kann, ist die Energiedichte eine wichtige Kenngröße. Die volumetrische Energiedichte ist ein Maß für die gespeicherte Energie pro Raumvolumen, während sich die gravimetrische Energiedichte auf die gespeicherte Energie pro Masse des Speichers bezieht.
Was ist die volumetrische Energiedichte?
Sie leitet sich aus der physikalischen Größe der volumetrischen Energiedichte ab und bezieht sich wie diese auf die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten, behandelt sie aber nicht abstrakt, sondern in Bezug auf den wirtschaftlichen Nutzen. Geht es um die volumetrische Energiedichte, sollte man dies nach DIN 5485 kenntlich machen.
Was versteht man unter Energiedurchsatz?
Energiedurchsatz/Arbeitsvermögen in W·h Gesamtenergiedurchsatz der Zelle über die gesamte Lebensdauer. Manchmal wird alter-nativ der Ladungsdurchsatz oder die sogenannte Vollzyklenzahl angegeben.
Wie berechnet man diespannung?
Die Spannung ergibt sich aus der Differenz der beiden Metalle in der elektrochemischen Spannungsreihe. Die beiden Elektroden sind Energiespeicher und Energiekonverter zugleich (siehe . 6.2). Der Elektrolyt darf nur Ionen, aber keine Elektronen leiten. Diese fließen über den Verbraucher.
Wie berechnet man die Ladeleistung?
Die Ladeleistung ergibt sich aus dem Produkt von DC-Strom und der Spannungs-differenz zwischen der Leerlauf- und der Ladespannung. Sie ist während der ersten Ladephase, dem Laden mit gleichbleibendem Strom, konstant.
Wie wirkt sich die Temperatur auf die Energiemenge aus?
Der Grund dafür ist die langsame Diffusion. Das gleichmäßige Einlagern der Lithium-Ionen in die Grafit-Schichten braucht eine gewisse Zeit. Die Reduzierung der Energiemenge wird aber erst ab relativ hohen C-Raten von rund 10 deutlich spürbar. Auch die Temperatur hat einen wesentlichen Einfluss auf die verfügbare Energie-menge (. 6.7).
