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Wiederaufladbare Batterien

Referent: Mirco Eckardt. Wiederaufladbare Batterien. Konzeption und Anwendung. http://de.academic.ru/dic.nsf/dewiki/871369 (2.1.13). Mobile Einsatzgebiete. [2]. [1]. [3]. [1] http://i.computer-bild.de/imgs/4/6/9/0/1/9/7/Apple-iPad-Air-658x370-e538911230c1a064.jpg (30.12.13)

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Wiederaufladbare Batterien

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Presentation Transcript

  1. Referent: Mirco Eckardt Wiederaufladbare Batterien Konzeption und Anwendung http://de.academic.ru/dic.nsf/dewiki/871369 (2.1.13)

  2. Mobile Einsatzgebiete [2] [1] [3] [1] http://i.computer-bild.de/imgs/4/6/9/0/1/9/7/Apple-iPad-Air-658x370-e538911230c1a064.jpg (30.12.13) [2] http://img.welt.de/img/schoenes_leben_ipad/crop101806444/9298726124-ci3x2l-w620/cc-Tesla-Roadster-Motor-DW-Vermischtes-SAN-CARLOS.jpg (30.12.13) [3] http://www.htc.com/managed-assets/shared/desktop/smartphones/htc-one/hero/HTC-ProductDetail-Hero-slide-04.png (30.12.13)

  3. Stationäre Einsatzgebiete [1] [2] [1] http://www.guenstige-solaranlage.com/wp-content/uploads/guenstigesolaranlagen.jpg (30.12.13) [2] http://www.joachimgerhard.de/reiseberichte/aida_ostseekreuzfahrt_2010/Bilder/22_08/windpark.jpg (30.12.13)

  4. Begriffserklärung • Kapazität: • Elektrische Kapazität:

  5. Energiedichte: • volumetrisch: = • spezifisch: =  • Leistungsdichte: • volumetrisch: = = • spezifisch: = =

  6. Aufbau (Bsp.: LiM/Graphit) Separator Kathode Anode Elektrolyt http://www.maurelma.ch/Polymer.gif(3.1.14)

  7. Funktionsweise (Bsp.: LiM/Graphit) Positive Elektrode/Kathode Negative Elektrode/Anode Elektrolyt Separator Entladen Laden Zellreaktion: http://www.fvee.de/fileadmin/publikationen/Workshopbaende/ws2010-1/ws2010-1_07_WohlfahrtMehrens.pdf (28.12.13)

  8. Separator http://www.creavis.de/sites/creavis/SiteCollectionImages/other/norm_full_internal-start-ups.jpg (3.1.14) • Räumliche Trennung von Anode und Kathode • - Ionen leitend • hitzebeständig • bruchsicher •  keramisch beschichtetes Polymervlies (SEPARION®)

  9. Elektrolyt • Lösung eines Leitsalzes in einem Lösemittel • Ionentransport zwischen Anode und Kathode • Voraussetzungen: • hohe Ionenmobilität, hohe Löslichkeit, Inertheit, • thermische und elektrochemische Stabilität

  10. „Elektrolytfenster“

  11. Elektrolyt • wässrig: KOH + • nicht wässrig: • Leitsalz: Li • Lösemittel: • Ethylencarbonat (EC)Dimethylcarbonat(DMC) http://de.wikipedia.org/wiki/Ethylencarbonat (3.1.14) http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlens%C3%A4uredimethylester (3.1.14)

  12. Akkumulatorsysteme • Reversible Einlagerungsreaktionen • 2D – Schichtverbindungen (Graphit/LiM) • 3D – Verbindungen (NiMH) • Reversible Verdrängungsreaktionen • Pb/ bzw. Ni/Cd • Superkondensatoren • Nanokristalline Struktur  große Oberfläche • hohe Leistungsdichte : niedrige Energiedichte

  13. http://webuser.uni-weimar.de/~yemi4445/etech/beleg4.html

  14. Anwendungsbeispiel • Mobiler Sektor • (Beispiel Elektroauto BMW i3) • Technische Daten: • 125 kW/170 PS • 0 – 60 in 4 s ; 0 – 100 in 7,2 s • Gewicht: 1195 kg • Höchstgeschwindigkeit: 150 • Reichweite: 160 km http://i.computer-bild.de/imgs/5/0/9/8/0/7/4/Elektroauto-BMW-i3-1024x576-6dd3d72b12555ac9.jpg (4.1.14)

  15. Anwendungsbeispiel • Akku: • Li – Ionen Akku mit Heiz-/Kühlsystem • Energiedichte: 110 • Kapazität: 22 kWh • Spannung: 360 V • Gewicht 200 kg • Ladezeit: 5 bis 8 h

  16. Literaturverzeichnis • Riedel - Moderne AnorganischeChemie 3.ed 2007 • http://www.fvee.de/fileadmin/publikationen/Workshopbaende/ws2010-1/ws2010-1_07_WohlfahrtMehrens.pdf (28.12.14) • J.B. Goodenoug, Chem. Res.,2011, XXX, 000-000 • S. Evers, L.F. Lazar, Acc. Chem. Res., 2012, 46, 1135-1143 • I. E. Rauda, V. Augustyn, B. Dunn, S. H. Tolbert, Acc. Chem. Res., 2012, 46, 1113-1124 • B. Dunn et al., Science, 2011, 334, 928-933 • http://www.bmw.de/de/neufahrzeuge/bmw-i/i3/2013/antrieb.html (3.1.14) • http://www.chip.de/news/BMW-i3-Preis-Daten-zur-heutigen-Markteinfuehrung_63364898.html (3.1.14) • http://adacemobility.wordpress.com/2013/10/21/batterie-experte-sven-bauer-der-tesla-akku-oder-der-im-bmw-i3-das-ist-ein-gewaltiger-unterschied/(4.1.14)

  17. Literaturverzeichnis • http://www.tu-chemnitz.de/chemie/physchem/files/vorlesungen/GrenzflaechenIII/Archiv/GrenzflaechenIII_SS2008.pdf (11.12.13) • http://www.bem-ev.de/abc-der-batteriesysteme/ (20.12.13) • http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/umat/lithiumionenakku/lithiumionenakku.htm(30.12.13) • http://nano.evonik.de/sites/nanotechnology/de/technologie/anwendung/separion/pages/default.aspx(3.1.14) • http://www.akkuladezeit.de/s/akku_kapazitaet.html (20.12.13) • https://www.tu-braunschweig.de/forschung/zentren/nff/geeni/projekte/phd/d3 (11.12.13) • http://www.itwissen.info/definition/lexikon/SEI-solid-electrolyte-interface.html (11.12.13) • http://www.ak-tremel.chemie.uni-mainz.de/ChiuZ/Script%20TU%20Graz%20Lithium-Batterien.pdf (3.1.14) • http://epub.uni-regensburg.de/18757/1/Diss_Dominik.pdf(3.1.14)

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