Mai 9

by admin

e-car Akkus

Der Blei-Akkumulator

Die  wiederaufladbare Batterie  ist   eine   der  wichtigsten  Bestandteile  eines   Elektroautos. Durch einen elektrochemischen Prozess erzeugt  sie ihre Energie, die mit unter dafür verantwortlich ist, welche Reichweite damit erlangt werden kann. Um die Reichweite  zu vergrößern, arbeiten Wissenschaftler seit Jahrzehnten daran, verschiedene  Arten der wiederaufladbaren Batterie zu entwickeln und deren Kapazitäten zu vergrößern.

Der  älteste Akku, der  Blei-Akkumulator, wurde um 1880 industriell  hergestellt und kurze Zeit später in die ersten Elektroautos eingebaut. Der Aufbau dieses Blei-Akkumulators besteht aus vier Teilen:

1. verdünnte Schwefelsäure ( Elektrolytflüssigkeit )
2. Pluspol aus Bleidioxid
3. Minuspol aus Blei
4. Isolierende Zwischenschicht

Entladung:
Am Minuspol geben die Bleiatome Elektronen ab, die dank der Elektrolytflüssigkeit zum Pluspol wandern und dort vom Bleidioxid aufgenommen werden.

Aufladen:

Hier geschieht der Prozess genau  rückwärts. Vom  Pluspol  fließen die  Blei-Elektroden  durch die Elektrolytflüssigkeit wieder zurück zum Minuspol.


Die  Vorteile  dieses  Blei-Akkumulators  ist einmal, dass er günstig herzustellen und obendrein sehr belastbar  ist, in Bezug auf   moderne  Elektroautos aber folgende  Nachteile  aufweist: Sein hohes Gewicht verbunden mit langen Ladezeiten und wenig Power.

Die Nickel-Cadmium-Batterie (NiCd-Akkus)

Die   darauffolgende   Akkutechnologie   war   die   Entwicklung   des  Nickel-Cadmium-Batterie (NiCd-Akkus). Dieser Akku überzeugte mit kürzeren Ladezeiten, guter Kältefestigkeit und einer hohen Belastbarkeit.  Der große Nachteil daran: Cadmium ist   ein gefährliches Umweltgift, und deshalb wurden 2006 alle Batterien auf Cadmiumbasis verboten.

Aufbau:

1. Kaliumhydroxid ( Elektrolytflüssigkeit )
2. Pluspol aus Nickelhydroxid
3. Minuspol aus Cadmium

Der Lithium-Ionen-Akku

1995 ist der erste Lithium-Ionen-Akkumulator von der Firma Sony auf den Markt  gebracht worden.  Ionentransfer-Batterien werden die Li-Ion-Akkus auch gerne genannt, und treffen mit dieser Beezeichnung den Nagel auf den Kopf. Im Lade- und Entladevorgang wandern die Lithium-Ionen zwischen den beiden Elektroden ( + und – Pol ) hin und her. ( Auch  Schaukelstuhlprinzip genannt )

Aufbau:

1. Minuspol Lithium-Metalloxid 
2. Pluspol Graphit
3. Alkohol Cabonate  (keine wässrigen Elektrolytflüssigkeiten)


Das Lithium wird auf Aluminium aufgetragen. Beim Entladevorgang wandern Lithium-Ionen  vom Minus- zum Pluspol und lagern  sich in den Graphitschichten ab. Findet die Aufladung statt, so werden die in den Graphitschichten abgelagerten Lithium-Ionen wieder frei gesetzt und wandern wieder zurück zum Minuspol. Als Elektrolyt dienen Lösungsmittel. Da Lithium in Wasser eine Instabilität  aufweist, dürfen keine Elektrolytflüssigkeiten auf Wasserbasis verwendet werden.  

Zu den Vorteilen dieser Lithium-Ionen-Akkus gehören: Höhere Energiedichte,  weniger  Gewicht,  geringere Selbstentladung bei längerem Stillstand, keine Wartung, das Problem, was jedoch bleibt, ist die Temperatur (Winterzeit), da bekommen diese Akkutypen leider auch ihre Probleme.

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