So schließen Sie die positive Elektrode der Energiespeicherbatterie an
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Was ist eine positive Elektrode?
Die positive Elektrode der Lithium-Ionen-Batterie besteht aus einem Metalloxid, zum Beispiel LiMO 2 oder LiM 2 O 4, oder aus einem Metallphosphat (LiMPO 4). Die Lithium-Ionen werden darin ein- und ausgelagert (interkaliert) ohne Änderung der Metalloxidstruktur. Die Partikelgröße beträgt rund 5 µm, die Schichtdicke rund 80 bis 100 µm.
Was ist der Unterschied zwischen positiven und negativen Elektroden?
Die positive Elektrode besteht aus Bleidioxid und die negative Elektrode aus porösem Blei. Wenn eine elektrische Last (zum Beispiel Scheinwerfer oder ein Anlassermotor) an die Batterie angeschlossen wird, fließt Strom durch den Elektrolyten in der Batterie und durch die externe Last.
Was passiert wenn eine elektrische Last an eine Batterie angeschlossen wird?
Wenn eine elektrische Last (zum Beispiel Scheinwerfer oder ein Anlassermotor) an die Batterie angeschlossen wird, fließt Strom durch den Elektrolyten in der Batterie und durch die externe Last. Das führt zur Entladung der Batterie, wodurch sich die chemische Zusammensetzung beider Elektroden zu Bleisulfat ändert.
Welche Faktoren beeinflussen die Leistung einer Batterie?
Typischerweise beschränken die begrenzten Geschwindigkeiten von Elektronen- und Ionentransfer innerhalb der Elektrode und an der Phasengrenze Elektrode/Elektrolyt die Leistung der Batterie. Auch der Ohm'sche Innenwiderstand von Elektroden und Elektrolyt gewinnt bei höherer Stromentnahme der Batterie an Bedeutung.
Welche Rohstoffe werden für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batteriezellen benötigt?
Grundsätzlich werden für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batteriezellen für Elektroautos fünf Hauptrohstoffe benötigt. Auf der Kathodenseite fungiert eine Verbindung der Elemente Kobalt, Nickel und Mangan durch ihre Struktur als Speicherort für den Ladungsträger Lithium, auf der Anodenseite ist dies Grafit.
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.