• EV-Batterien
• Batteriegrundlagen
• Zellchemie & Teile
• Zellformate
• Batteriepack & Konfiguration
• Batteriemanagementsystem
• Thermomanagement
• Laden
• Zellenausgleich
• Degradation
• Hersteller
• Puffer
• Garantie

Batteriegrundlagen

Das grundlegende Prinzip einer Lithium-Ionen (Li-Ionen)-Batterie besteht darin, dass sie elektrische Energie durch eine elektrochemische Reaktion zwischen zwei verschiedenen Metallen mit unterschiedlichen Affinitäten zu Elektronen erzeugt.

Eine Li-Ionen-Batterie besteht aus mehreren Hauptkomponenten: zwei Elektroden (Anode und Kathode), einem Separator, einem Elektrolyten und zwei Stromabnehmern (positiv und negativ).

Funktionsweise:

• Während der Entladung: Wenn die Batterie entladen wird, setzt eine chemische Reaktion an der Anode positive Lithium-Ionen in den Elektrolyten frei. Der Elektrolyt transportiert diese Lithium-Ionen dann zur Kathode.
• Die Anode wird oxidiert, verliert Lithium-Atome und setzt Elektronen frei, die sich in der Anode ansammeln und sie negativ aufladen.
• Gleichzeitig wird die Kathode reduziert, indem sie Lithium-Ionen aus dem Elektrolyten und Elektronen aus dem externen Stromkreis aufnimmt, wodurch sie positiv aufgeladen wird.

• Ladungsunterschied: Die Anode wird aufgrund der Ansammlung von Elektronen negativ aufgeladen, während die Kathode aufgrund des Zustroms von Lithium-Ionen positiv aufgeladen wird.
• Dieser Ladungsunterschied erzeugt eine Potentialdifferenz, gemessen in Volt, die vom Ladezustand (SOC) der Batterie und ihrer spezifischen Chemie abhängt. Zum Beispiel hat eine typische Lithium-Ionen-Zelle einen Spannungsbereich von 3,2 bis 4,2 Volt.

Externer Stromkreis:

In einem Elektrofahrzeug (EV) kann diese Potentialdifferenz genutzt werden, indem ein externer Stromkreis durch einen Elektromotor oder andere elektronische Komponenten geschaffen wird. Elektronen fließen von der Anode zur Kathode durch diesen externen Stromkreis, treiben den Motor an und versorgen das Fahrzeug mit Energie.

Stromabnehmer:

• Die Stromabnehmer fungieren als elektrische Leiter und erleichtern den Elektronentransfer zwischen den Elektroden und dem externen Stromkreis.

Für diejenigen, die ein tieferes Verständnis dafür gewinnen möchten, wie eine Lithium-Ionen-Batterie funktioniert, empfehlen wir dringend, dieses aufschlussreiche Video von The Limiting Factor anzusehen.