Wie funktioniert die Batterie?

Die Schlüsselkomponente Batterie ist als Energielieferant das zentrale Bauteil, da sie entscheidend sowohl die Reichweite als auch die Fahrzeugkosten beeinflusst.


 

 

Hochvoltbatterie

Die Batterie ist als Energiespeicher das zentrale Bauteil, da sie sowohl die Reichweite als auch die Fahrzeugkosten entscheidend beeinflusst. Das Herzstück jeder Batterie ist die Batteriezelle, auf die auch der größte Teil der Wertschöpfung entfällt.
Diese Zellen basieren aktuell auf der Lithium-Ionen-Technologie, welche eine hohe Energiedichte und eine hohe Lebensdauer aufweist und eine Vielzahl von Ladezyklen gewährleistet. Trotz → Forschung an anderen Technologien, bleiben Lithium-Ionen-Batterien auch die nächsten Jahre Stand der Technik.

Die Batterien in aktuellen Elektro-Pkw haben typischerweise eine Kapazität von 40 bis 100 Kilowattstunden (kWh) und wiegen 300 bis 600 Kilogramm. Damit sind dann – je nach → Fahrzeug – reale Reichweiten von 250 bis 500 Kilometer möglich.
Das entspricht einem Verbrauch von 15 bis 20 kWh pro 100 Kilometerbzw. ungefähr dem Energiegehalt von 2 Litern Benzin oder Diesel.
Grund für den niedrigen Energieverbrauch ist der dreimal höhere Wirkungsgrad des Elektromotors im Vergleich zum Verbrennungsmotor

 

 


 

 

Sicherheit

Lithium-Ionen-Batterien haben durch Standards und Normen eine hohe Sicherheitsstufe erreicht. Das Batteriemanagementsystem (BMS) überwacht und reguliert Stromstärke, Spannung, Temperatur und Ladezustand auf Zell- und Systemebene.
Darüber hinaus ist die Batterie mittig im Unterboden verbaut, weit entfernt von typischen Unfallschäden.
Wie → Crashtests der DEKRA gezeigt haben, wird im Falle eines Unfalls das komplette Hochvoltsystem abgeschaltet, daher besteht auch bei Unfällen mit dem E-Auto kein höheres Risiko.

 

 


 

 

Lebensdauer und Recycling

Die heutgen Fahrzeugbatterien sind für bis zu 1.000 Ladezyklen ausgelegt. Betriebstemperatur, Häufigkeit und Intensität des Ladens beeinflussen die Alterung der Batterie. Hier garantieren die meisten Hersteller, dass nach 8 Jahren bzw. 160.000 Kilomter noch mindestens 70 Prozent der Kapazität vorhanden ist. Inzwischen hat sich allerdings gezeigt, dass die Batterien in der Realität deutlich langsamer altern und selbst im Schadensfall nur ein Modul und nicht die komplette Batterie ausgetauscht werden muss.

Das Ende der Lebensdauer ist aber auch dann aber noch lange nicht erreicht. Vielmehr erwartet die „gealterten“ Batteriemodule durchaus noch für weitere 10 bis 12 Jahre ein → zweites Leben als Stromspeicher. Erst danach geht es zum → Recycling um die wertvollen Rohstoffe und wieder in den Kreislauf zurückgeführt.

 

 


 

 

Kosten der Batterie

60 bis 80 Prozent der Wertschöpfung am Batteriesystem wird durch die Zellen bestimmt. Die Preise von Lithium-Ionen-Batterien sinken deutlich schneller, als noch vor einigen Jahren erwartet.
Heutzutage liegen die Preise bei rund 100 Euro pro Kilowattstunde. Prognosen gehen davon aus, dass die Kosten in den nächsten Jahren noch weiter fallen.
Dies betrifft sowohl die Preise für die Batteriezellen als auf für die Batterie-Packs (Quelle).

 

 

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