Lithium-Batteriezellen zur Energiespeicherung eingebaut in Batterien für Elektrofahrzeuge
Durch die stetig steigenden Verkaufszahlen elektrisch angetriebener Fahrzeuge in den vergangenen Jahren sowie eines sich weiter verstärkenden Marktwachstums in der kommenden Dekade könnte das Angebot von Second-Life-Batterien für stationäre Anwendungen bis 2030 insgesamt 200 Gigawattstunden pro Jahr übersteigen.
Warum sind Lithium-Ionen-Batterien so wichtig?
Die Lithium-Ionen-Batterien werden trotz emsigen Forschens für besser Energiespeicher auf absehbare Zeit die Technologie der Wahl bleiben für E-Autos bleiben. Dafür gibt es gute Gründe, die auch im Aufbau und den Abläufen in den Zellen begründet sind. Dieser Beitrag ist Teil des Spezials: Hybrid- und Elektrofahrzeuge.
Welche Batterien gibt es bei der Elektromobilität?
Zu diesem steigenden Bedarf bei der Elektromobilität kommt der steigende Bedarf an Batterien für Smartphones, Laptops, Elektrofahrrädern und die stationäre Energiespeicherung. Der wichtigste gegenwärtige Batterietyp sind Lithium-Ionen-Batterien (LIB).
Was ist ein Batteriespeicher?
Batteriespeicher für die zuverlässige und effiziente Zwischenspeicherung von Solar- und Windstrom sowie für die Elektromobilität sind aus einzelnen Batteriezellen zusammengesetzt. Die Verschaltung einzelner Batteriezellen zu Batteriemodulen bzw. Batteriepacks entscheidet maßgeblich über die Zuverlässigkeit eines Batteriespeichers.
Welche Rohstoffe werden für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batteriezellen benötigt?
Grundsätzlich werden für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batteriezellen für Elektroautos fünf Hauptrohstoffe benötigt. Auf der Kathodenseite fungiert eine Verbindung der Elemente Kobalt, Nickel und Mangan durch ihre Struktur als Speicherort für den Ladungsträger Lithium, auf der Anodenseite ist dies Grafit.
Wie erhöht sich die Batteriekapazität von E-Fahrzeugen?
Während die Batteriekosten pro kWh sinken, nehmen jedoch die durchschnittlichen Batteriekapazitäten von E-Fahrzeugen weiter zu [120], um höhere Reichweiten und damit eine höhere Alltagstauglichkeit und Akzeptanz zu ermöglichen.
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.
