Energiespeichereffizienz von Lithiumbatterien

Lithium-Batterien VdS 3103 : 2019-06 (03) 4 3 Grundlagen Lithium-Batterien sind chemische Energiespeicher, die in einer elektrochemischen Reaktion die gespei-cherte Ladung in Form von elektrischer Energie ab-geben können. Grundsätzlich differenziert man zwi-schen zwei unterschiedlichen Batteriearten: J Primärbatterien

Wie viel wiegt eine Lithium-Ionen-Batterie?

Auf dem Testgelände Technische Sicherheit der BAM in Brandenburg wollen Rico Tschirschwitz und seine Kolleg*innen Lithium-Ionen-Akkus in den kommenden Jahren systematisch untersuchen. Sie testen alle Typen, von der Knopfzelle bis zur Autobatterie, die durchaus 800 Kilo wiegen kann.

Welche Arten von Lithium-Batterien gibt es?

Die Lithium-Luft-Technologie wird eingeteilt in: (1) nichtwässrige Systeme, (2) wässrige Systeme, (3) Festkörper-Systeme und (4) Lithium-Meerwasser-Batterien. Lithiummetall-Batterien haben keine Interkalationselektrode wie die Lithiumionen-Batterie, sondern setzen metallisches Lithium als Anodenmaterial (\ (-\)) ein.

Wie viele Zellen hat eine Lithiumbatterie?

„Eine Lithiumbatterie für Elektro-Autos etwa besteht aus vielen Modulen und die wiederum aus zahlreichen einzelnen Zellen, mit teils über 20 Komponenten. Zudem unterscheiden sich Zellen hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung und Anordnung, der sogenannten Geometrie.

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 von Lithium und Schwefel?

Die Reaktion von Lithium und Schwefel erfolgt jedoch über einen vielfachen Elektronentransfermechanismus, woraus sich eine höhere Energiedichte ergibt. Die theoretischen Werte von rund 2.500 Wh/kg und 2.800 Wh/l werden in den bisher gebauten Prototypen allerdings bei Weitem nicht erreicht.

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.