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Der Akkumulator – nachhaltiges Leistungswunder für Elektrofahrzeuge

Der Akkumulator – nachhaltiges Leistungswunder für Elektrofahrzeuge

Elektrofahrzeuge erfreuen sich einer immer größer werdenden Beliebtheit, weshalb auch Akkus für Elektroautos stetig weiterentwickelt werden. Ziel ist es, Ladezeiten und Reichweiten zu optimieren. Allerdings ist nicht jeder Akkumulator gleich. Lesen Sie in diesem Artikel, was ein Akkumulator ist, worin die Unterschiede zwischen den einzelnen Akkumulatoren bestehen und welche Ladelösungen es für Ihr Unternehmen gibt.

1. Akkumulator – Begriffserklärung und Funktionsweise

Ein Akkumulator, auch Sekundärbatterie genannt, ist ein galvanisches Element, das immer wieder aufgeladen werden kann. Ein galvanisches Element besteht aus einem Elektrolyt und zwei Elektroden. Seine Funktion beruht auf der Reduktion und Oxidation, die räumlich getrennt voneinander in einer Halbzelle ablaufen. Hierbei findet die Oxidation an der Anode statt und die Reduktion an der Kathode. Um die Sekundärbatterie erneut aufzuladen, muss lediglich die gegenläufige Stromrichtung zu jener angelegt werden, die bei der Entladung eingesetzt wurde.

Ein Akkumulator wird immer dann eingesetzt, wenn der Betrieb eines Gerätes netzunabhängig erfolgen soll. Im Falle des Elektroautos verfügt der Akkumulator über einen Aufbau, bei dem mehrere galvanische Zellen als Reihenschaltung vorliegen. Beim Aufladen des Akkumulators erfolgt eine Umwandlung der elektrischen in chemische Energie. Sobald ein Verbraucher angeschlossen wird, erfolgt eine Rückwandlung der elektrischen in chemische Energie. Dieser Vorgang findet genau so an der E Auto Ladestation Zuhause statt.

2. Die unterschiedlichen Arten von Akkumulatoren

Als Akkumulator im Elektroauto kommen aktuell der Lithium-Ionen-Akku und der Lithium-Eisen-Akku zum Einsatz. Auch Nickel-Metallhydrid-Batterien und Blei-Säure-Batterien werden als Akkumulator im E-Auto angewandt. Für die Zukunft wird beabsichtigt, auch eine Feststoffbatterie einzusetzen.

2. a Der Lithium-Ionen-Akku

Der Lithium-Ionen-Akku ist der Akkumulator, der am meisten in Elektrofahrzeugen verbaut wird. Bei diesem Akkumulator sind neben Lithium auch weitere Ionen wie Mangan, Kobalt und Nickel vorhanden. Am Lithium-Ionen-Akku wird stetig geforscht, sodass seine Leistung innerhalb der letzten acht Jahre sogar verdoppelt werden konnte. Des Weiteren verfügt er über eine Selbstentladung von gerade mal maximal 2 % im Monat und kann hohe Stromstärken gut umsetzen, wodurch dieser Akkumulator für den Einsatz in Elektroautos geradezu prädestiniert ist.

Zu den Nachteilen des Lithium-Ionen-Akkus zählt die Tatsache, dass die Rohstoffe, die zu seiner Herstellung benötigt werden, schwierig zu gewinnen sind. Zudem reagiert dieser Akkumulator lediglich bei Temperaturen zwischen -5 und 40 °C in ausreichender Geschwindigkeit, da er temperaturempfindlich ist. Hinzu kommt, dass dieser Akkumulator nur unter Einsatz eines Kühlsystems verwendet werden darf, da die Batterieflüssigkeit innerhalb des Lithium-Ionen-Akkus brennbar ist.

2.b Der Lithium-Eisenphosphat-Akku

Auch der Lithium-Eisenphosphat-Akku kommt als Akkumulator im Elektroauto zum Einsatz. Der Akkumulator Aufbau ähnelt dem des Lithium-Ionen-Akkus, allerdings besteht die Elektrode lediglich aus einem einzigen Element, nämlich Eisenphosphat. Der Lithium-Eisenphosphat-Akku ist heutzutage noch nicht so weit verbreitet wie der Lithium-Ionen-Akku, doch er wird bereits in einigen Modellen der Marke Tesla sowie von einigen chinesischen Herstellern eingesetzt.

Im Vergleich zum Lithium-Ionen-Akku ist der Lithium-Eisenphosphat-Akku wesentlich günstiger, was zur Folge hat, dass Elektroautos, die mit diesem Akkumulator ausgestattet sind, günstiger in der Anschaffung sind. Des Weiteren ist dieser Akkumulator weniger anfällig für Überlastung und Temperatureinflüsse. Zudem ist er besonders langlebig und zu 100 % recyclebar. Allerdings hat dieser Akkumulator auch einen großen Nachteil. Im Vergleich zum Lithium-Ionen-Akku ist seine volumetrische Energiedichte deutlich geringer, was zur Folge hat, dass trotz gleicher Größe eine wesentlich geringere Reichweite mit diesem Akkumulator erreicht werden kann.

2.c Nickel-Metallhydrid-Batterien und Blei-Säure-Batterien als Akkumulator

Die Nickel-Metallhydrid-Batterie ist aufgrund ihrer Zellen und chemischen Bestandteile selten zu finden, was hauptsächlich daran liegt, dass ihre Produktionskosten sehr hoch und ihre Energiedichte zu gering ist. Die Blei-Säure-Batterie hingegen ist zu 100 % recyclebar und günstig in der Herstellung. Allerdings ist ihre Lebensdauer sehr gering, weshalb sie noch nicht häufig als Akkumulator zum Einsatz kommt.

3. Der Akkumulator – Essenziell für jedes Elektrofahrzeug

Der Akkumulator ermöglicht es dem Elektrofahrzeug, Strom zu speichern und somit Energie zu liefern, wenn sie zum Antrieb des Autos benötigt wird. Er hat einen Einfluss auf die Reichweite des Autos, die möglichst hoch sein sollte und die Ladezeit, die so gering wie möglich ausfallen sollte. Dementsprechend ist die Kapazität des Akkumulators entscheidend, denn je größer diese ist, umso höher ist auch die Reichweite.

Der Akkumulator ist die Hauptenergiequelle eines jeden Elektrofahrzeugs. Sobald der Motor gestartet wird, fließt der Strom, der durch den Akkumulator erzeugt wird. Sobald das Elektrofahrzeug geladen wird, speichert der Akkumulator im Auto die Energie und entlädt sich wieder, während das Auto gefahren wird.

4. Die Lebensdauer und Leistung eines Akkumulators

In der Regel kann ein moderner Akkumulator bis zu 2000 Mal wiederaufgeladen werden, während ein Akkumulator vorheriger Generationen eine Lebensdauer von maximal 1000 Ladezyklen vorweisen kann. Da der Akkumulator, wenn das Auto nicht betrieben wird, bereits nach wenigen Monaten an Energie verlieren kann, sollte er spätestens nach einem halben Jahr geladen und das Auto bei längerer Standzeit mit einem halbvollen Akkumulator abgestellt werden.

Zusätzlich sollten Sie darauf achten, den Akkustand immer zwischen 20 und 80 % zu halten und es vermeiden, den Akkumulator auf 100 % zu laden. Des Weiteren gilt es, den Akkumulator nur so lange aufzuladen, bis der Akkustand von 80 % erreicht ist und Leerlauf zu verhindern. Zudem sollten Sie darauf achten, den Akkumulator nicht häufiger als nötig an Schnellladestationen zu laden, da dies die Leistung des Akkus minimieren kann. Eine regelmäßige Wartung kann dazu beitragen, die Lebensdauer des Akkumulators zu erhöhen.

5. Die Akkutechnologie und ihre Rolle für die Mobilität der Zukunft

Aktuell wird hauptsächlich daran geforscht, die Feststoffbatterie als Akkumulator in Elektrofahrzeuge zu integrieren. Hierbei befindet sich ein Elektrolyt in fester Form zwischen den beiden Elektroden. Eine Feststoffbatterie ermöglicht grundsätzlich eine hohe Ladeleistung, hohe Energiedichte sowie eine hohe Lebensdauer bei einem vergleichsweise niedrigen Preis. Des Weiteren bietet dieser Auto Akkumulator die Möglichkeit, an einer Schnellladestation mehrere 100 Kilometer Reichweite in nur wenigen Minuten aufzuladen.

Zudem gibt es momentan zahlreiche Technologien, an denen geforscht wird. Bestehende Technologien werden weiterentwickelt. Zusätzlich gibt es neuartige Technologien, die jedoch noch ihre Tücken aufweisen und optimiert werden müssen, bevor sie in der Praxis angewandt werden können. Es liegt auf der Hand, dass Reichweite und Ladegeschwindigkeit der Akkumulatoren verbessert werden müssen, um der Elektromobilität langfristig die Akzeptanz zuzusichern, die sie verdient.

6. Mer Germany als Partner für nachhaltiges Laden

Mer Germany ist ein europäisches Unternehmen, das seinen Kunden Ladelösungen für Elektrofahrzeuge bietet. Hierbei wird zu 100 % erneuerbare Energie eingesetzt, die aus Sonnen-, Wind- und Wasserenergie gewonnen wird und CO2-neutral ist. Mer Germany bietet Ladelösungen für Unternehmen, die perfekt auf die Bedürfnisse des Kunden angepasst sind. Hierbei wird nicht nur das Laden von Elektroautos, sondern auch das Speichern von Strom und Energie beachtet. Das Unternehmen plant, errichtet und unterhält Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Werden Sie Partner und erhalten Sie die Möglichkeit, durch diese nachhaltige Ladelösung Ihren Standort attraktiver zu gestalten.

Ähnlich einer E-Auto Ladestation Zuhause errichtet Mer Germany Ladestationen an Ihrem Unternehmensstandort, um Ihnen und Ihren Kunden ein nachhaltiges Laden vor Ort zu ermöglichen.

Fazit

Das Thema Akkumulatoren in Elektrofahrzeugen ist ein Thema mit einer vielfältigen Bandbreite und großem Potenzial. Auch wenn ein Auto mit Akkumulator bereits heute als fortschrittlich gilt, so ist die technologische Entwicklung in diesem Bereich noch längst nicht am Ende angekommen. Gemeinsam mit einem starken und zukunftsorientierten Partner an Ihrer Seite lassen sich nachhaltige Ladelösungen finden, die maßgeschneidert für Ihr Unternehmen sind.  

Quellen:  

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