Zusammensetzung des Batteries von Elektrofahrzeugen
Elektrofahrzeuge gelten aufgrund von Energieunsicherheiten, Klimawandelbewältigungsdruck und steigendem Energiebedarf als praktikable Transportalternative. Eine entscheidende Rolle bei der Akzeptanz dieser Fahrzeuge spielt ihre Batterie, da sie Kosten, Reichweite und Sicherheit bestimmt. Die Batterie eines Elektroautos, auch als Elektrofahrzeugbatterie (EV-Batterie) bekannt, ist eine wiederaufladbare Batterie, die zur Versorgung der Elektromotoren eines batteriebetriebenen Elektrofahrzeugs (BEV) oder eines Hybrid-Elektrofahrzeugs (HEV) dient.
Elektroautobatterien unterscheiden sich von Starter-, Beleuchtungs- und Zündungsbatterien (SLI), da sie über längere Zeiträume Energie liefern und Tiefzyklusbatterien sind. Sie zeichnen sich durch ein relativ hohes Leistungsgewicht, spezifische Energie und Energiedichte aus; kleinere, leichtere Batterien sind wünschenswert, da sie das Gewicht des Fahrzeugs reduzieren und seine Leistung verbessern. Frühere Batterietechnologien erfüllten nicht die erforderlichen Spezifikationen, insbesondere in Bezug auf die Reichweite. Neuere Entwicklungen in der Lithium-Ionen-Technologie haben diese Einschränkungen jedoch beseitigt.
Aufbau der EV-Batterie
Die Zusammensetzung einer EV-Batterie kann je nach Elektrofahrzeugtyp leicht variieren, besteht aber im Allgemeinen aus elektrochemischen Zellen. Eine elektrische Zelle ist im Wesentlichen eine Quelle für Gleichstromenergie. Sie wandelt gespeicherte chemische Energie durch einen elektrochemischen Prozess in elektrische Energie um.
Batteriemodule: Ein Batteriemodul ist eine Zusammenstellung von Batteriezellen, die durch Kombination einer festgelegten Anzahl von Zellen in einen Rahmen eingefügt wird, um die Zellen vor Vibrationen, Hitze oder externen Gefahren zu schützen. Ein Batteriemodul umfasst immer viele diskrete Zellen, die in Serie und parallel verbunden sind, um die Gesamtspannung und den Strombedarf des Moduls zu erreichen.
Batteriepack: Die endgültige Form einer in ein Elektrofahrzeug eingebauten EV-Batterie. Die Datenerfassung von den Pack-Sensoren und die Aktivierung der Pack-Relais werden durch die Batterieüberwachungseinheit (BMU) oder das Batteriemanagementsystem (BMS) des Packs erreicht.
Typen von Lithium-Ionen-Batterien für Autobatterien
Die Kathode besteht aus einem Verbundmaterial (einem interkalierten Lithium-Compound) und definiert den Namen der Li-Ionen-Batteriezelle. Es gibt zwei Arten von Elektroden: Interkalations- und Konversionselektroden. Interkalationselektroden sind
