wiki:batterie
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wiki:batterie [2019/11/13 06:27] – angelegt norbert | wiki:batterie [2025/01/21 14:14] (aktuell) – [Bauformen] norbert | ||
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====== Batterie ====== | ====== Batterie ====== | ||
- | Umgangssprachlicher Oberbegriff für kompakte und transportable Speicher für elektrische Energie auf elektrochemischer Grundlage. | + | Umgangssprachlicher Oberbegriff für kompakte und transportable Speicher für elektrische Energie auf elektrochemischer Grundlage. Sie unterscheiden sich in erster Linie durch die Spannung und die Kapazität. |
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+ | Jede Batterie hat einen Plus- und einen Minuspol; bei wiederaufladbaren Batterien werden diese beim Laden zu Anode und Kathode. | ||
==== Galvanische Zellen ==== | ==== Galvanische Zellen ==== | ||
Zugrunde liegen »galvanische Zellen«, die nach der Art der verwendeten Materialien für Anode, Kathode und Elektrolyt unterschieden werden, etwa: | Zugrunde liegen »galvanische Zellen«, die nach der Art der verwendeten Materialien für Anode, Kathode und Elektrolyt unterschieden werden, etwa: | ||
- | | Materialien| Nennspannung| | + | ^ Materialien^ Nennspannung^Energiedichte^ |
- | | Alkali-Mangan|1, | + | | Alkali-Mangan|1, |
- | | Quecksilberoxid-Zink| 1,35 V | | + | | Silberoxid-Zink| 1,55 V | MJ/kg| |
- | | Silberoxid-Zink| 1,55 V | | + | | Aluminium-Luft| 1,2 V| 4,7 MJ/kg| |
- | | Aluminium-Luft| 1,2 V| | + | | Kohle-Zink| 1,5 V | 0,23 MJ/kg| |
+ | | Nickel-Cadmium | ||
+ | | Blei-Bleioxid-Schwefelsäure| 2 V| 0,11 MJ/kg| | ||
+ | | Lithium-Ionen | 3,6 V |0,65 MJ/kg| | ||
* Die zugrundeliegende Redoxreaktion charakterisiert die Zelle und deren Nennspannung. | * Die zugrundeliegende Redoxreaktion charakterisiert die Zelle und deren Nennspannung. | ||
* Die Stoffmenge bestimmt den verfügbaren Energiegehalt. | * Die Stoffmenge bestimmt den verfügbaren Energiegehalt. | ||
* Weitere Eigenschaften werden durch die technische Ausführung und die Bauform variiert. | * Weitere Eigenschaften werden durch die technische Ausführung und die Bauform variiert. | ||
+ | * Zum Vergleich: Diesel hat eine Energiedichte von 43 MJ/kg. | ||
+ | Für die meisten chemischen Reaktionen gilt, dass dass die Reaktionsgeschwindigkeit mit der Temperatur zunimmt, mit einer groben Daumenregel verdoppelt sich die Reaktionsgeschwindigkeit beispielsweise von 20° C auf 30°C. Bei Abkühlung gilt das umgekehrt, die verfügbare Kapazität der Batterie sinkt mit der Temperatur. | ||
==== Begriffe ==== | ==== Begriffe ==== | ||
* Eine Alkali-Mangan-**Zelle** liefert also bestenfalls 1,5 V. | * Eine Alkali-Mangan-**Zelle** liefert also bestenfalls 1,5 V. | ||
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* In **Primärzellen** ist die Zelle »leer«, wenn die zugrundeliegende Reaktion abgelaufen ist. | * In **Primärzellen** ist die Zelle »leer«, wenn die zugrundeliegende Reaktion abgelaufen ist. | ||
* In **Sekundärzellen** kann die chemische Reaktion umgekehrt werden, indem die Zelle wieder geladen wird. | * In **Sekundärzellen** kann die chemische Reaktion umgekehrt werden, indem die Zelle wieder geladen wird. | ||
- | * Aus Sekundärzellen lassen sich **[[wiki: | + | * Aus Sekundärzellen lassen sich **[[wiki: |
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+ | * **AGM** Absorbent Glass Mat, eine Bauart von Blei-Säure-Batterien | ||
+ | * **[[wiki: | ||
+ | * **BEV ** Battery Electric Vehicle | ||
+ | * **[[wiki: | ||
+ | * **EBL** Elektronisches Batterieladegerät oder Elektroblock | ||
+ | * **[[wiki: | ||
+ | * **LiFePo** Lithium-Eisenphosphat-Akkumulator, | ||
+ | * [[wiki: | ||
+ | * [[wiki: | ||
==== Bauformen ==== | ==== Bauformen ==== | ||
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Äußerlich unterscheiden sich »Batterien« (umgangssprachlich) durch ihre Bauformen, etwa als: | Äußerlich unterscheiden sich »Batterien« (umgangssprachlich) durch ihre Bauformen, etwa als: | ||
* Knopfzelle | * Knopfzelle | ||
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* Flachbatterie | * Flachbatterie | ||
* Laternenbatterie | * Laternenbatterie | ||
- | * Flachbatterie | ||
+ | Die Starterbatterie im Automobil und die Bordbatterie unterscheiden sich ebenfalls durch ihre Eigenschaften. Die Starterbatterie muss in Sekunden große Ströme liefern (angegeben als CCA, Cold Cranking Ampere), die Bordbatterie soll dagegen lange Zeit kleine Ströme liefern und dabei tiefentladbar sein. Eine tiefentladene Starterbatterie ist dagegen meist nicht mehr regenerierbar. Davon unterschieden ist die Kapazität (z.B. 90 Ah). | ||
==== Abkürzungen ==== | ==== Abkürzungen ==== | ||
Eine handelsübliche Zink-Kohle-Zelle kann auch bezeichnet werden als: | Eine handelsübliche Zink-Kohle-Zelle kann auch bezeichnet werden als: | ||
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| umgangssprachlich | Mignon| | | umgangssprachlich | Mignon| | ||
- | ---- | + | ==== Probleme mit der Batterie ==== |
- | siehe auch * [[wiki: | + | === Batterie leer und Wagen abgeschlossen? |
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+ | === Mit leerer Batterie und angeschlossenem Ladegerät starten? === | ||
+ | * geht nur mit Ladegeräten, | ||
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+ | * Dieselmotoren sind Selbstzünder, | ||
- | Der Begriff | + | ==== Lademanagement ==== |
- | * das Laden einer [[wiki: | + | Die Ladedauer |
- | * das Laden der einzelnen Batteriezellen (Lithiumbatterie) | + | Höherer Strom führt zu höheren Verlusten, insbesondere wegen der Übergangswiderstände an Steckverbindungen, |
- | * die Regelung | + | Größere Kabelquerschnitte senken den Widerstand, erhöhen jedoch das Gewicht des Ladekabels. |
- | * das geregelte Laden von Fahrzeug- und Bordbatterie, mit oder ohne Laadebooster | + | |
- | * Gute Ladegeräte passen ihr Ladeverhalten mittels BMS an unterschiedliche Batteriesysteme (Gel, AGM) und an den individuellen Ladezustand der einzelnen Batterie an. | + | Höhere Spannung |
- | * Die Haltbarkeit von Bleibatterien kann damit verlängert werden, insbesondere durch Erhaltungsladung über längere Zeiträume. | + | |
- | * Für Lithiumbatterien ist ein BMS unverzichtbar, | + | |
- | * Ein //Dual Battery System// trennt Starter- und Bordbatterien im Reisemobil. In den ersten fünf Minuten nach dem Starten und bei Batteriespannungen unter 12,7V lädt die Lichtmaschine ausschließlich die Starterbatterie. | + | |
- | * Wird das Ladeverhalten der Lichtmaschine durch den Ladezustand der Starterbatterie bestimmt, muss die Bordbatterie mittels // | + | |
+ | In beiden Fällen erfordert Schnellladung mehr Sensoren und Regelung. | ||
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- | abgekürzt //BMS// | + | siehe auch * [[wiki: |
- | + |
wiki/batterie.1573626446.txt.gz · Zuletzt geändert: 2019/12/07 15:01 (Externe Bearbeitung)