Übung 2

Question 1

Aufgabe 1.1: Nennen Sie drei Anforderungen an Energiespeicher in der Elektromobilität.

Answer 1

z.B. Hoher Energiegehalt, geringes Volumen, niedrige Herstellkosten

Question 2

Aufgabe 1.2: Nennen Sie eine Herausforderung im Bereich der elektrochemischen Speicher.

Answer 2

z.B. Umweltbelastungen durch verwendete Chemikalien / Materialien

Question 3

Aufgabe 1.3: Nennen Sie die 4 Arten der elektrochemischen Energiespeicher.

Answer 3

Primäre Systeme, Akkumulatoren (Sekundärbatterien), Doppelschichtspeicher, Flow-Systeme

Question 4

Aufgabe 1.4: Was versteht man unter einem primären System?

Answer 4

Nicht oder nur bedingt wieder aufladbare elektrochemische Speicher

Question 5

Aufgabe 1.5: Aus welchen Komponenten setzt sich die Kapazität eines Superkondensators zusammen?

Answer 5

Doppelschichtkapazität, Pseudo-Kapazität

Question 6

Aufgabe 1.6: Was unterscheidet die Redox-Flow Batterie von anderen elektrochemischen Speichern?

Answer 6

Der externe Speicher ermöglicht die unabhängige Dimensionierung von Leistung und Energie

Question 7

Aufgabe 1.7: Wie werden Sekundärbatterien anhand ihrer Betriebstemperatur klassifiziert und wie sind die Temperaturbereiche für diese Einteilung?

Answer 7

Niedertemperaturbatterie (unter 150 C), Hochtemperaturbatterie (150 C bis über 300 C)

Aufgabe 1.7: Wie werden Sekundärbatterien anhand ihrer Betriebstemperatur klassifiziert und wie sind die Temperaturbereiche für diese Einteilung?

Question 8

Aufgabe 1.8: Beziffern Sie die gravimetrische und volumetrische Energiedichte einer Lithium-Ionen Batterie (Bereich).

Answer 8

Gravimetrisch: 90 – 280 Wh/kg; Volumetrisch: 170 – 700 Wh/l

Question 9

Aufgabe 1.9: Was sind die beiden am häufigsten verwendeten Sekundärbatterien und wo finden sie Anwendung?

Answer 9

Bleibatterie (Anwendung: Gabelstapler, Starterbatterie), Li-Ionen-Batterie (Anwendung: E-Mobilität, Consumer Electronics

Question 10

Aufgabe 1.10: Welche wesentlichen Unterschiede gibt es zwischen Akkumulatoren und Superkondensatoren?

Answer 10

Gravimetrischen Energiedichte und Leistungsdichte

Question 11

Aufgabe 1.11: Welche Produktseitige und Produktionsseitige Entwicklungsziele gibt es für die Batterie der Zukunft

Answer 11

Produktseitige: Gravimetrische u. volumetrische Energiedichte steigern, Entladeleistung, Ladeleistung etc…
Produktionsseitige: Herstellungskosten reduzieren, Sicherheit steigern, Ökologischer Fußabdruck etc…

Question 12

Aufgabe 1.12: Welche Vorteile ergeben sich durch Verwendung von Thermogeformte Kunststoffgehäuse anstatt Leichtmetallgehäuse?

Answer 12

Reduzierung von Gewicht und Kosten durch mechanische Kunststoffkomponenten