Nenneffizienz beim Laden und Entladen von Energiespeicherbatterien
Im Bereich der erneuerbaren Energien sind wir stolz darauf, innovative und skalierbare Lösungen für die Energiespeicherung in Haushalten und Unternehmen anzubieten. Unsere flexiblen Mikronetze bieten nicht nur eine zuverlässige Energiequelle, sondern auch die Möglichkeit, die Energieversorgung unabhängig vom zentralen Netz zu gestalten.
Ob für ländliche Gebiete, abgelegene Standorte oder urbane Umgebungen – mit unseren Lösungen sind Sie für die Zukunft der Energieversorgung bestens gerüstet. Unsere Produkte zeichnen sich durch ihre Effizienz, Langlebigkeit und die einfache Integration in bestehende Systeme aus.
Effizienz von Batteriesystemen. Batteriezellen. Symmetrischer Widerstand beim Laden und Entladen. Ladung und Entladung mit 1 C
Was passiert beim Entladen einer Batterie?
Beim Entladen interagieren Lithium und Schwefel und die ringförmigen Schwefelmoleküle verwandeln sich in kettenartige Strukturen, sogenannte Polysulfide. Während die Batterie mehrere Lade- und Entladezyklen durchläuft, können Teile des Polysulfids in den Elektrolyten gelangen, sodass die Batterie mit der Zeit allmählich aktives Material verliert.
Was ist der Unterschied zwischen einer Lithium-Ionen-Batterie und einer aufgeladenen Batterie?
Lithium-Ionen-Batterien verhalten sich beim Laden und Entladen nicht symmetrisch, das heißt, sie können grundsätzlich schneller entladen als aufgeladen werden. Der Grund dafür ist die relative langsame Einlagerungsrate der Lithium-Ionen in das Graphit. Typische Laderaten sind 1 C bis 2 C, typische Entladeraten bis 10 C.
Welche Arten von Energiespeicher gibt es?
Einzig die chemischen Energiespeicher (Kavernen- und Porenspeicher über Power-to-Gas) liegen in Größenordnungen wie die heutige gespeicherte fossile Energie in Form von Kohle und Erdgas mit ähnlichen Reichweiten. Für die Energiewende sind damit genügend Speicherkapazitäten mit ausreichenden Ausspeicherdauern vorhanden.
Wie ändert sich die Leerlaufspannung von Lithium-Ionen-Batterien?
Auch in Lithium-Ionen-Batterien setzt sich die Klemmenspannung aus einer Leerlaufspannung und einem dynamischen Anteil zusammen: Sind die Klemmen der Batterie offen, liegt an den Klemmen die Leerlaufspannung U0 (t) an. Die Leerlaufspannung von Lithium-Ionen-Batterien verändert sich mit dem Ladezustand.
Wie ändert sich die Klemmenspannung beim Laden einer Batterie?
Wird die Batterie entladen, sinkt die Klemmenspannung U (t) ab; wird sie geladen, steigt die Klemmenspannung U (t) an. Ein Teil dieser Spannungsveränderung tritt dabei sofort bei Stromfluss auf, ein Teil klingt mit der Zeit auf. Dieses Verhalten wird im Ersatzschaltbild in . 6.4 durch einen ohmschen Widerstand Ri und ein RC-Glied modelliert.
Wie hoch ist die Energieeffizienz einer Batterie?
Dadurch wird die Energieeffizienz theoretisch auf rund 92 % begrenzt. Praktisch ausgeführte Systeme liegen noch deutlich darunter und haben typisch um 70 % Zyklus-Wirkungsgrad. Vorteilhaft ist, dass diese Batterie in einem weiten Temperaturbereich bis −20 °C eingesetzt werden kann.
