Beim Kongress 'El-Motion 2010' in Wien, der vom Verband der Elektrizitätsunternehmen Österreichs (VEÖ) mitgefördert wurde, liegt der Schwerpunkt einer zukünftigen Elektrifizierung des Antriebsstranges von Automobilen beim Lithium (Li) als Speichermedium der Zukunft. Neben der Lithium-Ionen-Technologie wird auch mit Li-Titanat, Li-Cobaltoxid, Li-Nickel-Cobalt und Li-Eisenphosphat experimentiert. Den positiven Eigenschaften, wie hohe Kapazität, Zyklenstabilität oder Schnell-Ladefähigkeit stehen allerdings Nachteile gegenüber: Die Systeme sind zum Teil toxisch, nicht ausreichend zyklenstabil und zu teuer. Bei der Lithium-Luft-Batterie, die sich gegenwärtig in Schottland und in der Schweiz in einem frühen Forschungsstadium befindet, erwartet man in den nächsten zehn bis 15 Jahren eine Energiedichte von 1500 Wh/kg. Gegenwärtig konzentriert man sich darauf, die Lithium-Ionen-Technologie marktreif zu machen. Auf der Forschungsseite arbeiteten die Hersteller vornehmlich an der Erhöhung der spezifischen Energiedichte um in eine Größenordnung jenseits von 300 W/kg zu kommen. Die Verfügbarkeit von Lithiummetall als Rohmaterial wird nicht als Problem gesehen. Für ein Hybridfahrzeug braucht man das Äquivalent von etwa 0,1 kg bis 0,5 kg, und für ein Elektrofahrzeug - je nach Größe des Batteriesystems - zwischen 2,4 kg und 5 kg. Ein weiterer Entwicklungsschwerpunkt liegt bei einem umfassenden Batteriemanagement, denn anders als etwa NiMH-Systeme reagieren Li-Ion-Batterien empfindlich auf Temperatur, Überladung, Tiefentladung und Kurzschlüsse, sodass die Spannung jeder einzelnen Zelle ständig überwacht werden muss. Schon geringste Spuren von Wasser und Sauerstoff können die Zellen nachhaltig schädigen, weshalb deren Dichtheit von größter Wichtigkeit ist. Im Gesamtenergiekonzept des Elektrofahrzeuges erzwingt die Batterie eine umfassende energetische Optimierung mit hohem Wirkungsgrad für alle Komponenten, Nutzung der Verlustwärme, zielgerichtete Einbindung von Zusatzenergie - wie Photovoltaik - zur Temperierung des Fahrzeuges im Stand und allgemein geringe Massen. Ein Elektrofahrzeug darf nicht bloß ein umgerüstetes konventionelles Auto sein, sondern erfordert eine grundlegende Neukonstruktion, die sich an der zentralen und dominierenden Rolle des Energiespeichers orientieren muss.
Alle Signale stehen auf Grün. Lithium-Ionen-Batterien für Elektroautos
VEÖ Journal ; Feb ; 26-30
2010
5 Seiten, 4 Bilder, 1 Tabelle
Article (Journal)
German
Alterung , Batterieaufladung , Batteriekontrolle , Batteriemanagement , Betriebspunkt , Betriebssicherheit , Brennstoffzelle , Dauererprobung , Dichtheit , elektrischer Energiespeicher , Elektroauto , Elektrochemie , Energiedichte , Energieumwandlung , Forschungsaktivität , Großserie , Hybridfahrzeug , Kurzschlussschutz , Leistungsdichte , Leistungsvergleich , Lithium , Lithiumbatterie , Lithiumionenbatterie , NiMH-Batterie , Produktvergleich , Rohmaterial , Systemvergleich , Tagungsbericht , Verbrennungsmotor , Verlustwärme
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