Batteriepack:<\/strong> Die endg\u00fcltige Form einer in ein Elektrofahrzeug eingebauten EV-Batterie. Das Sammeln von Daten von den Packsensoren und das Aktivieren der Packrelais erfolgt durch die Batterie\u00fcberwachungseinheit (BMU) oder das Batteriemanagementsystem (BMS) des Packs.<\/p>\n Ein Elektroauto-Akku ist im Wesentlichen eine Quelle von Gleichstromenergie. Er wandelt gespeicherte chemische Energie durch einen elektrochemischen Prozess in elektrische Energie um. Eine typische Batterie besteht aus einer oder mehreren Volta-Zellen.<\/p>\n Das grundlegende Prinzip in einer elektrochemischen Zelle sind spontane Redoxreaktionen in zwei Elektroden, die durch einen Elektrolyten getrennt sind, eine ionisch leitf\u00e4hige und elektrisch isolierende Substanz. Aber wie funktioniert eine solche Batterie? In einfachen Worten: Jede Batterie ist so konzipiert, dass Kathode und Anode getrennt bleiben, um eine Reaktion zu verhindern. Die gespeicherten Elektronen flie\u00dfen nur, wenn der Stromkreis geschlossen wird. Dies geschieht, wenn die Batterie in ein Ger\u00e4t eingesetzt und das Ger\u00e4t eingeschaltet wird. Wenn der Stromkreis geschlossen ist, zieht die st\u00e4rkere Anziehungskraft der Elektronen durch die Kathode (z. B. LiCoO2<\/sub> in Lithium-Ionen-Batterien) die Elektronen von der Anode (z. B. Lithium-Graphit) durch den Draht im Stromkreis zur Kathodenelektrode. Diese Batteriechemische Reaktion, dieser Fluss von Elektronen durch den Draht, ist Elektrizit\u00e4t.<\/p>\n Wenn wir ins Detail gehen, konvertieren Batterien chemische Energie direkt in elektrische Energie. Chemische Energie kann beispielsweise in Zn oder Li gespeichert werden, die Hochenergiemetalle sind, weil sie nicht durch d-Elektronenbindung stabilisiert sind, im Gegensatz zu \u00dcbergangsmetallen. Lithiummetall ist das leichteste Metall und besitzt eine hohe spezifische Kapazit\u00e4t (3,86 Ah\/g) und ein extrem niedriges Elektrodenpotential (\u22123,04 V gegen\u00fcber der Standard-Wasserstoffelektrode). Daher ist Lithium ein ideales Anodenmaterial f\u00fcr Hochspannungs- und Hochenergiebatterien.<\/p>\n W\u00e4hrend der Entladung wird Lithium in der Lithium-Graphit-Anode von Li zu Li+<\/sup> (0 zu +1 Oxidationszustand) oxidiert durch die folgende Reaktion: C6<\/sub>Li \u2192 6C(Graphit) + Li+<\/sup> + e\u2212<\/sup>. Diese Lithiumionen wandern durch das Elektrolytmedium zur Kathode, wo sie in Lithium-Kobalt-Oxid durch die folgende Reaktion eingebaut werden, die Kobalt von einem +4 zu einem +3 Oxidationszustand reduziert: CoO2<\/sub> (s) + Li+<\/sup> + e\u2212<\/sup> \u2192 LiCoO2<\/sub> (s)<\/p>\n Hier ist die vollst\u00e4ndige Reaktion (von links nach rechts = Entladung, von rechts nach links = Aufladung): C6<\/sub>Li + CoO2<\/sub> \u21c4 C6<\/sub> + LiCoO2<\/sub><\/p>\n Diese Reaktionen k\u00f6nnen umgekehrt werden, um die Zelle wieder aufzuladen. In diesem Fall verlassen die Lithiumionen die Lithium-Kobalt-Oxid-Kathode und wandern zur\u00fcck zur Anode, wo sie zu neutralem Lithium reduziert und wieder in das Graphitnetzwerk eingebaut werden.<\/p>\nChemie der Elektroauto-Batterie – Funktionsweise<\/h2>\n
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