22 Jahre Batterieanpassung
Mar 11, 2022 Seitenansicht：471
Batterien von Elektroautos sind einfacher als Benzin- oder Dieselfahrzeuge – heißt es. Und trotzdem kosten sie noch viel mehr.
Da fragt man sich, was Elektrofahrzeuge so teuer macht. Das hat alles mit der Batterie zu tun.
Ein Elektroauto selbst könnte das einfachste und leichteste Automobil sein. Aber die Batterie nimmt viel von diesem Platz ein, was diese Autos zu komplexen Maschinen macht.
Mit anderen Worten, die Batterie ist der komplexeste Teil eines Elektrofahrzeugs. Schließlich ist es der Grund für ihren Namen und macht den größten Unterschied bei gasbetriebenen Fahrzeugen.
In diesem Leitfaden werden wir uns ansehen, was EV-Batterien ausmacht. Wir werden uns auch ansehen, wie sie hergestellt werden und was sie besonders macht.
Woraus bestehen Batterien für Elektroautos?
Viele Artikel im Internet haben versucht, diese Frage zu beantworten. Leider stellen die meisten es wie eine Chemiestunde in der High School dar, was es sehr kompliziert macht.
Mach dir keine Sorge; Wir werden nicht denselben Weg gehen. Stattdessen werden wir versuchen, es in eine leicht verständliche Erklärung zu unterteilen.
Verstehen Sie zunächst, dass verschiedene Arten von EV-Batterien unterschiedliche Metalle verwenden. Jeder Typ verspricht unterschiedliche Vor- und Nachteile.
Beim Kauf eines Elektrofahrzeugs oder einer Elektrofahrzeugbatterie ist es wichtig, zunächst zu verstehen, aus welchem Material die Batterie besteht. Die Batterie bestimmt, wie viel Sie mit Ihrem Auto nutzen werden.
Es gibt zwei Haupttypen von elektrischen Batterien; Lithium-Ionen- (Li-Ion) und Nickel-Metallhydrid- (NiMH) Li-Ionen-Batterien sind bei Herstellern wie Mercedes, Jaguar und ähnlichen High-End-Fahrzeugen üblich. NiMH-Akkus sind hauptsächlich in Toyota-Autos zu finden.
NiMH-Akkus
Die Leistung von Elektroautobatterien hängt von den Materialien ab, aus denen sie bestehen. Billigeres Material macht billigere Batterien.
NiMH-Akkus sind viel billiger. Sie können jedoch kälterem Klima besser standhalten als Li-Ion-Batterien.
Eine der Einschränkungen dieser Batterien ist ihr Memory-Effekt. Dies ist eine Funktion, mit der sie sich an eine Gebühr „erinnern“ können. Wenn es vom Ladeanschluss entfernt wird, bleibt es aufgeladen, bevor es vollständig aufgeladen wird.
Der Akku merkt sich das Aufladen nach kurzer Zeit. Sie arbeiten dann zwischen den Ladevorgängen kürzer als zuvor.
Es wird empfohlen, diese Akkus vor der Verwendung vollständig aufzuladen und vor dem Wiederaufladen vollständig zu entladen. Manchmal verlieren EV-Besitzer ihre Batterien, weil sie nicht wissen, wie sie sie warten sollen.
Li-Ionen-Batterien
Lithium-Ionen-Batterien sind heute in den meisten Anwendungen der gebräuchlichste Typ. Sie finden sie auf Ihren Laptops und Smartphones.
Diese Batterien werden wegen ihrer hohen Kapazität und schnellen Ladezyklen am meisten bevorzugt. Außerdem haben sie eine bessere Gesamtleistung als NiMH.
Elektrofahrzeuge verwenden in größerem Umfang Lithium-Ionen-Batterien. Verschiedene Hersteller haben versucht, diese Batterien zu verbessern, um sie nützlicher zu machen.
Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid (NMC) ist eine gebräuchliche und zuverlässigste Lithium-Ionen-Batterie. Dieser Akku bietet im Vergleich zu anderen Lithium-basierten Akkus eine höhere Leistung.
Hersteller wie Tesla wenden sich Batterien mit geringerer Energiedichte wie Lithium-Ionen-Phosphat zu. Dies liegt daran, dass sie viel billiger sind. Sie machen Elektrofahrzeuge erschwinglicher, auch wenn sie nicht lange halten.
Lithium-Ionen-Batterien werden mit einer Rekordgeschwindigkeit produziert. Es ist vor allem ihre erhöhte Energiedichte, die sie besser macht als NiMH-Akkus.
Das Argonne National Laboratory hat kürzlich Daten veröffentlicht, die einen einzelnen EV-li-ionen-akku namens NMC532 als die beste Technologie aller Zeiten präsentieren. Die Batterie enthält potenziell etwa 8 kg Lithium, 35 kg Nickel, 30 kg Mangan und 14 kg Kobalt. Es ist eine der schwersten Batterien der Welt.
Allerdings sind Kobalt und Nickel extrem teuer. Und ihre Beschaffung kann verheerende Auswirkungen auf die Umwelt haben. Forscher halten dies für einen limitierenden Faktor, wenn sie versuchen, die Anzahl der Metalle zu reduzieren, die abgebaut werden können.
Herstellung von EVBs
Batterien für Elektrofahrzeuge werden auf verschiedenen Ebenen hergestellt. Wir können sie in drei Hauptteile unterteilen: Zellen, Module und Packs.
Eine Batteriezelle ist die grundlegende Komponente einer Li-Ionen-Batterie. Es kann durch Laden und Entladen elektrische Energie abgeben.
Was die meisten als Batterie bezeichnen, ist eigentlich eine Kombination aus mehreren Zellen. Eine BMW i3 Batterie hat beispielsweise 96 Zellen. 12 Zellen bilden ein einzelnes Modul, und 8 Module enthalten ein Paket.
Batteriezellen sind in unterschiedlichen Formen gestaltet. Einige sind zylindrisch, andere prismatisch und andere Beutel. Aber alle haben die gleiche Grundfunktion.
Wenn mehrere Batteriezellen kombiniert werden, bilden sie einen Rahmen oder ein Modul. Dieses Modul schützt die Zellen vor äußeren Stößen, Hitze und Vibrationen. Es hält die Batterie in der besten Betriebsweise.
Von einem Batteriemodul, der nächsten Ebene einer Batterie im Pack. Mehrere Module werden zu einem kombiniert, wodurch ein Akkupack entsteht. Dies ist der Teil, den Sie leicht sehen werden, wenn Sie sich eine Autobatterie ansehen.
EV-Batteriepakete werden zusammengeschweißt und geklebt. Dadurch können sie selbst am Ende des Lebenszyklus nur schwer auseinanderfallen.
Sind Batterien für Elektroautos aus Lithium?
Die Batterien von Elektroautos sind der wichtigste Teil eines Elektrofahrzeugs. Sie können ein Elektroauto nur anhand des Batterietyps definieren.
Wie oben erläutert, gibt es zwei Haupttypen von EV-Batterien: Eine davon ist Lithium-Ionen. Dies sind die am häufigsten verwendeten Batterien aufgrund ihrer hohen Kapazität und Leistung.
Im Allgemeinen sind Lithium-Ionen-Batterien die besten in jeder Anwendung. Sie sind in den meisten Geräten üblich, die heute tragbare elektrische Energie verwenden, wie Laptops und Smartphones.
Bei Elektroautos ist das nicht anders. Die meisten Hersteller passen die Chemie an, weil sie mehr Nutzen bietet.
Wie viel Prozent der Batterien für Elektroautos werden in China hergestellt?
China ist der größte Markt für Elektroautos weltweit. Es wird geschätzt, dass es jedes Jahr einen Umsatz von mehr als 1 Million erzielt. Über 40 % des weltweiten Umsatzes erfolgt in dieser Branche.
Der chinesische Batteriehersteller CATL ist für etwa 30 % des globalen EV-Marktes verantwortlich. Abgesehen von diesem Unternehmen berichtete der auf Kobalt spezialisierte Anbieter Darton Commodities, dass China im Jahr 2021 85 % des weltweiten batteriefertigen Kobalts lieferte. Dieses Mineral trägt zur Verbesserung der Stabilität von Lithium-Ionen-Batterien bei.
Vor diesem Hintergrund ist klar, dass China diesen Markt kontrolliert. Auch in den Kupfer-Kobalt-Minen der Demokratischen Republik Kongo dominiert China. Und große Batterieunternehmen sind im Land ansässig.
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