Welche Art von Energiespeichern wird für BEV und PHEV genutzt
elektrochemische Speicher
Welche Arten von elektrochemischen Speichern gibt es
Primärelemente (Batterien)
Sekundärelemente (Akkumulatoren)
Tertiärelemente (Brennstoffzelle)
Erklären Sie die Kapazität
Gespeicherte Ladeungsmenge in Ah oder C(A*s)
Man unterscheidet zwischen netto und brutto Kapazität
Die Kapzität sagt nichts über die gespeicherte Energie aus
Wie wird die gespeicherte Energie berechnet
W = Q * U
Die verfügbare Energie ist jedoch Entladegeschwindigkeit- und Temperaturabhängig
Was versteht man unter C-Rate
[1/h]
Die C-Rate beschreibt den auf die Nennkapazität bezogene Lade-/Entladestrom der Batterie
1 C entspricht dem Laden mit dem Strom der die Batterie in einer Stunde vollständig Läd bzw Entläd
Was ist die Leistungsdichte?
Produkt aus Stromstärke und Spannung [Watt]
Man unterscheidet zwischen volumetrische und gravimetrische Leistungsdichte
Was ist der Innenwiderstand
Der komplexe Innenwiderstand ändert sich während des Betriebes in Abhängigkeit von Temp. SOC und Alterungszustand
Erklären sie den Wirkungsgrad.
Verhältnis von entnehmbarer zu geladner Energie.
Erklären Sie die Nennspannung, die Leerlaufspannung, die Klemmenspannung, die Entladeschlussspannung, die Ladeschlussspannung
Was ist Batterie-Derating
Batterie können im instationären Betrieb kurzzeitig Leistung oberhalb ihrer Dauerleistung abgeben. Dabei heizt sich die Batterie auf. Das ganze wird durch das BMS geregelt
Welche Arten der Alterung gibt es bei Batterien
Zyklische Alterung: Alterung während des Batteriebetriebes. Sie ist irreversibel und abhänig von DOD SOC Temp. Ladepausen
Zeitliche Alterung: Zeitdifferen zwichen den Nutzungen. Sie ist nur teils irreversibel. Abhängig von der Spannung, dem SOC sowie der Temp.
Was für Akkumulatortypen gibt es?
Blei
NiMH
Li-Ionen
Und neuere Lithium-Akkumulatortypen wie:
Lithium-Feststoff-Akkumulatoren
Erklären Sie die Funktionsweise von Lithium-Ionen-Akkumulatoren.
Wie unterscheiden sich die Li-Ionen-Akkumulatoren.
Leistungs- und Energiedichte
Klemmspannung
Ladezyklen
Kosten
Wie sieht die Zukunft von Li-Ionen-Zellen aus?
Es wird versucht den Kobaltanteil zu reduzieren.
Die aktuell leistungsfähigsten fahrzeugtauglichen Lithium-Ionen-Batteriezellen erreichen rund 250 Wh/kg gravimetrische Energiedichte und 700 Wh/l volumetrische Energiedichte. Zukünftige Entwicklungen weisen in Richtung über 400 Wh/kg und 1000 Wh/l.
Wie ist die Energieumwandlung beim Laden und Entladen.
Laden: elektrisch -> chemisch
Anode: positiv Kathode: negativ
Entladen: chemisch -> elektrisch
Anode: negativ Kathode: positiv
Wie ist ein Batteriesystem aufgebaut?
Zelle -> Modul -> Batteriesystem mit Kühlung und BMS und Gehäuse
Welche Bauformen gibt es?
Rundzelle
Prismatische Zelle
Pouchzelle
Aus welchen Bestandteilen besteht eine Zelle?
Plus Pol
Minus Pol
Zellgehäuse
pos/neg Elektrode
pos/neg Kollektor
Seperatot
Isolierung
Was sind die Vorteile der einzelnen Typen?
gut Ausgereift
besser Wärmeleitung
sehr flexibel einsetzbar
Was ist die Aufgabe des BMS
Überwachung des SOC, Temp, und Alterung.
Legt Lade- und Entladeströme fest
Regelt die Kühlung
Sicherheitsfunktionen während eines Unfalls
Was für einen Verlust hat man vom Aktivmaterial zu den Batterien in den Energiedichten?
Gravimetrische Energiedichte: Faktor 3
Volumetrische Energiedichte: Faktor 10
Welche Maße für die Ressourcenbewertung gibt es?
Energieaufwand
Komulierter Rohstoffaufwand
Strom Produktion
Wie werden Rohstoffvorkommen unterschieden?
Reserven und Ressourcen
Welche Arten gibt es um Rohstoffe zu gewinnen?
Abbau
Recycling
Wie zeichnen sich die BEV hinsichtlich der CO2 Emissonen aus?
TtW/BtW keine Emissionen
WtW komt auf den Strommix an
Wie ist die Technologie zu bewerten?
Hohes Gewicht des Speichers
Geringere Energiedichten
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