Welche Batterien werden in modernen Elektrofahrzeugen verwendet?

Das Elektroauto ist das modernste Fahrzeug, und Autofahrer verpflanzen es in vielen Ländern der Welt zunehmend. Rund eine Million Menschen auf der ganzen Welt nutzen Elektroautos aktiv, da ein Elektroauto im Gegensatz zu herkömmlichen Autos, die mit brennbarem Kraftstoff betrieben werden, wirtschaftlicher und im Allgemeinen praktischer ist.

Wenn das Fahrzeug jedoch auf Elektro umgestellt wird, hat der Fahrer unweigerlich Fragen zu Wartung, Reparatur und Kosten Batterien usw. Trotz all dieser Fragen stellt sich heraus, dass Elektroautos letztendlich immer noch eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Autos haben. Und in diesem Artikel werden wir speziell über Batterien für Elektroautos sprechen.

Elektroautos sind also Autos, die elektrische Energie, die in der Batterie gespeichert ist, für ihre Fahrt verwenden. Mit dieser Technologie können Sie mit einem Elektroauto die Hälfte der Betriebskosten im Vergleich zu einem Auto mit Benzin sowie mehr Manövrierfähigkeit auf der Straße erzielen. Bereits heute gibt es verschiedene Arten von Batterien für Elektroautos: Lithium-Ionen-, Lithium-Schwefel-, Aluminium-Ionen- und Metall-Luft-Batterien.

Bei Bedarf kann jede Batterie ausgetauscht werden. Dazu reicht es aus, das Elektroauto in einen spezialisierten Autoservice zu fahren. Der Assistent verbindet alle Anschlüsse korrekt, stellt die Verbindung der Batterie mit dem Bordcomputer her und nimmt die entsprechenden Softwareeinstellungen vor, damit die elektrische Maschine wie zuvor arbeiten kann. Was das "Tanken" mit Strom betrifft, so gibt es heute weltweit bereits Ladestationen für Elektroautos mit einer Leistung von 350 kW.

Lithiumbatterien

Bisher die beliebtesten Batterien für Elektroautos zweier Typen: Lithium-Ionen und Metall-Luft. Sie müssen während des Jahres nicht gewartet werden, und häufig ist der Betrieb des Elektroautos ununterbrochen und langwierig.

Natürlich sind Lithium-Ionen-Batterien die am häufigsten installierte Batterieoption, einfach aufgrund einer Reihe offensichtlicher Vorteile: eine ziemlich hohe Energiedichte, hohe Spannung, geringe Selbstentladung (maximal 20% pro Jahr und 6% pro Monat), mangelnder Speichereffekt und die Nutzungsdauer bis zu 10 Jahren.

Solche Batterien sind teuer und können sich nicht jeder Autoenthusiast leisten (dies hängt unter anderem von der Automarke ab). Es gibt natürlich noch andere Nachteile: Der Bereich der Betriebstemperaturen von -20 bis +50 ° C birgt das Risiko einer Überhitzung des Akkus sowie einer Überladung.

Metallluftbatterien

Metall-Luft-Batterien sind vor nicht allzu langer Zeit auf den Markt gekommen, sind aber bei Fans von Elektroautos bereits sehr gefragt. Im Moment kann argumentiert werden, dass solche Batterien ziemlich langlebig und von hoher Qualität sind. Darüber hinaus sind sie kompakt, leicht, kostengünstig, leicht zu entsorgen und gewährleisten gleichzeitig eine optimale Kilometerleistung. Zu den Nachteilen gehören: ein plötzlicher Stopp, die Notwendigkeit eines hochwertigen Filters, Empfindlichkeit gegenüber niedrigen Temperaturen.

Lithium-Schwefel-Batterien

Lithium-Schwefel-Batterien für Elektroautos sind wartungsarme Batterien, können jedoch bis zu 60 Lade- / Entladezyklen standhalten. Die Technologie wird derzeit fertiggestellt, verbessert, um Lithium-Schwefel-Batterien effizienter zu machen, und allgemein als sehr vielversprechend angesehen.

Viele Unternehmen arbeiten an Batterien dieses Typs und versprechen, bis 2020 erhebliche Fortschritte zu erzielen. Batterien auf dieser Basis haben im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien eine höhere Kapazität und einen größeren Bereich von Betriebstemperaturen.Das Haupthindernis, das jetzt überwunden werden muss, ist die geringe Anzahl von Lade- / Entladezyklen.

Aluminiumionenbatterien

Am wenigsten Benutzer von Elektroautos sind Aluminiumionenbatterien, da sie immer noch wenige Lade- / Entladezyklen und eine schlechte Kathodenleistung aufweisen. Dementsprechend ist die Nachfrage nach ihnen minimal. Jetzt versuchen chinesische Entwickler, Aluminiumionenbatterien zu verbessern, und es besteht Grund zu der Annahme, dass sie in Zukunft aktiver eingesetzt werden. Aluminiumionenbatterien gelten als sicherer und versprechen billiger zu sein.

In einem Elektroauto wird in der Regel eine separate Batterie zur Stromversorgung des Bordnetzes verwendet. Die Traktionsbatterie dient nur zum Antrieb des Elektromotors, daher stellt genau die Traktionsbatterie höhere Anforderungen an Leistung und Haltbarkeit, da Elektroautos dank dieser und des von ihr gespeisten elektrischen Antriebs im Vergleich zu Benzinautos so wendig sind.

Die beste Batterietechnologie für Elektroautos

Die Leistung des Elektromotors im Elektroauto sollte immer auf höchstem Niveau bereitgestellt werden, damit die Technologie zur Herstellung von Batterien immer verbessert wird. An Graphen - eine besondere Form von Kohlenstoff - werden jetzt große Erwartungen gestellt. Es ist kostengünstig herzustellen und die Batterie ist viermal billiger als Lithium.

Viele Länder stellen bereits Traktionsbatterien auf Graphenbasis her. Theoretisch dauert das Aufladen von 1000 Kilometern nur etwa 8 Minuten. In naher Zukunft werden sich Graphenbatterien in der Praxis eindeutig bemerkbar machen, insbesondere in Deutschland haben Elektroautos sie bereits erfolgreich getestet.

Batterien für Elektroautos heute

Bisher sind die meisten in Elektroautos installierten Batterien Lithium-Ionen, Eisen-Phosphat und Blei-Säure. Batterien jeglicher Art werden in Form von Zellen zusammengebaut, die parallel und in Reihe zu riesigen Baugruppen mit der erforderlichen Kapazität geschaltet sind.

Da sich die Leistung von Elektroautos unterscheidet, sind die Batterien nicht gleich, dh sie bestehen aus einer unterschiedlichen Anzahl von Zellen. Bei einigen Modellen beträgt die Traktionsbatteriespannung weniger als 400 Volt, bei anderen 800 Volt.

Die neue Batterie ist für eine lange Betriebsdauer ausgelegt und ihre volle Ladung reicht für eine maximale Kilometerleistung aus. Mit der Zeit nutzt sich die Batterie jedoch ab und muss ersetzt werden. Im Falle einer Beschädigung einiger Zellen können Sie diese durch den modularen Aufbau der Batterie reparieren.

Und hier ist es wichtig zu verstehen, dass die Auswahl einer neuen Batterie im Falle einer Erschöpfung individuell erfolgt und der Bordcomputer ebenfalls entsprechend programmiert wird. Darüber hinaus wird die Reparatur und der Austausch der Batterie von einem Meister mit einer speziellen Ausbildung durchgeführt.

Die Lebensdauer einer Traktionsbatterie eines Elektroautos ist zunächst durch die vom Hersteller angegebene Betriebsdauer begrenzt und beträgt je nach Produktmodell in der Regel 5 bis 10 Jahre. Mit der Zeit nimmt die durchschnittliche Batteriekapazität ab: In den ersten Jahren verliert sie bis zu 10% der Kapazität, dann - bis zu 20% in drei Jahren und dann - 1% pro Jahr. Auf die eine oder andere Weise muss die Batterie irgendwann zwangsläufig gewechselt werden. Sie müssen jedoch viele Jahre lang keinen Ersatzakku zur Hand haben.

Gebrauchte Batterien von Elektroautos werden nicht weggeworfen. Sie sind häufig in autonomen Solarstromanlagen für Privathaushalte angeordnet, was sehr praktisch ist. Wenn die Batterie nicht mehr benötigt wird, sollte sie ordnungsgemäß und sicher für die Umwelt entsorgt werden, normalerweise tun dies die Batteriehersteller selbst.

Siehe auch:

Tesla Supercharger Netzteile

Wie funktioniert ein unbemanntes Auto und wie

Die 10 besten Batterietechnologien zum Laden und Speichern zukünftiger Energie