Akkumulatoren

In Akkumulatoren laufen Prozesse ab, bei denen durch chemische Reaktionen elektrische Energie bereitgestellt wird. Bei modernen Akkumulatoren sind diese chemischen Prozesse zu einem hohen Prozentsatz reversibel, so das die Lebensdauer eines solchen Akkus mehrere Jahre beträgt. Wir kennen diesen Sachverhalt z.B. bei Smartphones, Laptops oder dem guten alten Bleiakkumulator im Auto. Hier müssen die Akkus nach einer bestimmten Lebensdauer getauscht werden, da die Restkapazität nach Aufladung zu gering ist. Ist die Restkapazität deutlich geringer als 80% der Nennkapazität, hat ein Akkumulator seine Lebenslaufleistung so ziemlich aufgebraucht. Akkus sind in der Regel auf ihren Einsatzbereich zugeschnitten. Im Bereich der Unterhaltungselektronik wird man preisgünstigere Zellen verwenden. Hier wird auch eher am Batteriemanagement gespart, was sich letztlich in der Nutzungsdauer niederschlägt.

Werden Akkus dagegen in systemkritischen Bereichen eingesetzt, müssen Zellentoleranzen minimiert und ein hochwertiges Batteriemanagement mit dem Ziel der Langlebigkeit und der Zyklenfestigkeit eingesetzt werden.

Bei Verwendung von Akkus für den Betrieb von Elektrofahrzeugen, muss eine entsprechend hohe Energiedichte angestrebt werden. Dies wird gegenwärtig mit Lithium-Ionen-Polymer Akkus erreicht. Nun darf aber nicht verschwiegen werden, dass Akkus dieser Art elektrochemisch nahezu ausgereizt sind. Deswegen wird in der Grundlagenforschung schon seit geraumer Zeit an elektrochemischen Speichern auf Basis anderer Elemente geforscht. Hier geht es um Feststoffakkumulatoren die wesentliche Zielsetzungen erfüllen:

  • Fahrstrecke über 500 Kilometer mit einer Ladung
  • Ladezeit für 100% Aufladung unter 5 Minuten
  • Große Anzahl Ladezyklen
  • Langlebigkeit
  • Hohe technische Sicherheit
  • Kostengünstige Produktion

Eine hohe Akzeptanz von Elektrofahrzeugen wird im Wesentlichen von der Erfüllung der genannten Punkte abhängen.

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