Hybridantrieb für Allradfahrzeug im Premiumsegment

Projekt - Batterie-Lithium-Ion

 

VorteiLe einer LitHium-ion-Batterie:


  1. Die Energiedichte von Lithium-Ion ist typischerweise etwa das Doppelte einer standardmässigen Nickel-Kadmium-Batterie.

  2. Zudem gibt es noch Potenzial für höhere Energiedichten.

  3. Die Belastungscharakteristik ist recht gut, und sie verhält sich ähnlich wie Nickel-Kadmium in bezug auf die Entladung.

  4. Die hohe Zellenspannung von 3,6V erlaubt Batterien zu bauen mit nur 1 Zelle.

  5. nur wenig Wartungsaufwand

  6. kein Memory-Effekt, deshalb kein regelmässig durchgeführter Lade/Entlade-Zyklus nötig

  7. die Selbstentladung beträgt weniger als die Hälfte einer Nickel-Kadmium-Batterie

  8. verursachen nur geringe Schäden beim Entsorgen.


Nachteile:


  1. Sie ist empfindlich. Eine Lithiummetallisierung ist zu unterbinden.

  2. Deshalb benötigt sie eine Schutzschaltung, um die nötige Sicherheit zu gewährleisten

  3. diese Schutzschaltung begrenzt die Spitzenspannung jeder Zelle während dem Ladevorgang und

  4. verhindert, dass die Zellenspannung zu tief absinkt beim Entladen.

  5. Zusätzlich wird die Zellentemperatur überwacht, um extreme Temperaturen zu verhindern.

  6. Der maximale Lade- und Entladestrom ist zwischen 1C und 2C begrenzt.

  7. Die Alterung. Eine Verschlechterung der Kapazität ist bereits nach einem Jahr bemerkbar, ob nun die Batterie gebraucht wurde oder nicht.

  8. Die Batterie versagt ihren Dienst häufig nach zwei oder drei Jahren.

  9. Eine Lagerung an einem kühlen Ort verlangsamt den Alterungsprozess von Lithium-Ion (und anderen Chemien). Hersteller empfehlen Lagerungstemperaturen von 15°C. Zusätzlich sollten die Batterien während der Lagerung teilweise geladen sein. Die Hersteller empfehlen eine 40%-Ladung.

  10. Verfügbarkeit: Die Hersteller von Mangan- und Phosphatzellen können der Nachfrage kaum nachkommen. Ein rascher Anstieg des Bedarfs an Lithium würde zu Engpässen in der Akkuproduktion führen. Bei 7 kg Lithium pro Akku würde es voraussichtlich zu einem Rohstoffmangel kommen. Die meisten Lieferanten von Lithium befinden sich in Südamerika, Argentinien, Chile und Bolivien.