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Batterieparameter


Bestandteile einer Zelle:

  • Gehäuse
  • Elektrodenpaar
  • Elektrolyt
  • Separator

 

Eine Batterie wird untschieden in Primärbatterie und Sekundärbatterie:

Primärbatterie

  • Nicht aufladbar
  • Herstellung im geladenen Zustand
  • Material: Alkali/Mangan, Zink/Kohle, Lithium

 

Sekundärbatterie oder Akkumulator

  • Aufladbar
  • Herstellung im nicht geladenen Zustand
  • Material: Lithium-Ionen, NiMH, Bleibatterie

 

Weitere Batterietypen sind Reservebatterie und Brennstoffzelle:

Reservebatterie

  • Für Reaktion nötige Teil der Batterie fehlt
  • Zusammenbau kurz vor dem Einsatz (=> Primärbatterie)
  • Material: Magnesium/Wasser, Zink/Luft

 

Brennstoffzelle

  • Nicht aufladbar
  • es handelt sich um einen Wandler
  • Material: SOFC, PEMFC

 

Ein Energiespeichersystem beinhaltet Zellen und für den Betrieb notwendige Einrichtungen

 

Ruhespannung (OCV = open cell voltage)

  • Abhängig vom Ladezustand (SOC = state of charge)
  • Abhängig vom verwendeten Material
  • Verändert sich infolge der Selbstentladung

 

Spannungsgrenzen

  • minimale Zellspannung (SOC = 0 %)
  • Nennspannung
  • maximale Zellspannung (SOC = 100 %)
 ===> praktisch nutzbarer Ladezustandsbereich

Batteriekapazität

  • Nennkapazität (CN)
  • Anfangskapazität
  • Gemessene Kapazität
  • Nutzbare Kapazität

 

Ladezustand einer Batterie

  • SOC
  • DOD
  • SOC Kurve
  • DOD Kurve

 

Energiegehalt einer Batterie

  • Abschätzung des Energiegehalts einer Batterie: EN = UN * CN
  • Innenwiderstand (zur Bestimmung des Wirkungsgrads)

 

Leistung einer Batterie

  • Pulsleistung
  • Dauerleistung
  • Leistung wird bestimmt durch:
    • Alterung
    • Spannungsgrenzen
    • Temperatur
    • Ladezustand
  • Verlustleistung (Wärme)

 

Wärme in Batterie

  • Reversible
  • Irreversible

 

Wirkungsgrad einer Batterie

  • Ladefaktor
  • Energiewirkungsgrad
  • Coulombscher Wirkungsgrad

 

Selbstentladung einer Batterie

  • Nebenreaktionen
  • Kurzschlüsse
  • Temperatur
  • Ladezustand
  • Alter / Qualität der Batterie
  • Lagerung