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Batterie-Enzyklopädie

Alles, was Sie über Batterien wissen möchten, von A bis Z, zusammengestellt von den TWAICE-Experten.

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Anode, Kathode, Gesundheitszustand, Entladetiefe, Lebensdauerende - lesen Sie über die wichtigsten Batteriebegriffe und Definitionen.

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Schwellkraft

Batterie-Terminologie

Der physikalische Ausdehnungsdruck, der von Gasen oder Elektrolyten innerhalb einer Batteriezelle ausgeübt wird. Dies kann durch interne Reaktionen verursacht werden, insbesondere bei defekten oder beschädigten Zellen, die zu einer physikalischen Schwellung der Batterie führen.

Systemauslegung

Batterie-Terminologie

Die Systemauslegung im Zusammenhang mit der Batterietechnologie umfasst die Planung und Konfiguration des gesamten Batteriesystems, um spezifische Leistungs- und Anwendungsanforderungen zu erfüllen. Dazu gehören die Auswahl geeigneter Komponenten, die Definition der Systemarchitektur und die Gewährleistung von Kompatibilität, Sicherheit und Effizienz während des gesamten Lebenszyklus der Batterie.

Systemausfallzeit

Energiespeicher

Dieser Begriff bezieht sich auf Zeiten, in denen ein System, z. B. ein Kraftwerk oder ein Batteriespeicher, nicht in Betrieb ist. Ausfallzeiten können geplant (für Wartungsarbeiten) oder ungeplant (aufgrund von Ausfällen oder externen Faktoren) sein. Die Minimierung von Ausfallzeiten ist entscheidend für die Maximierung von Effizienz und Zuverlässigkeit.

Systemleistung

Batterie-Terminologie

Die Systemleistung bezieht sich auf die allgemeine Effektivität und Effizienz eines Batteriesystems bei der Erfüllung seiner vorgesehenen Funktionen. Eine hohe Systemleistung zeichnet sich durch Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und optimale Energieabgabe aus.

Temperatur-Grenzwerte

Batterie-Terminologie

Die Mindest- und Höchsttemperaturen, innerhalb derer eine Batterie sicher betrieben werden kann, wobei Leistung und Langlebigkeit erhalten bleiben.

Wärmemanagement

Batterie-Terminologie

Unter Wärmemanagement versteht man die Kontrolle der Temperatur von Batterien, um eine Überhitzung zu vermeiden und eine optimale Leistung zu gewährleisten. Dazu gehören Kühlsysteme und Materialien, die für eine wirksame Wärmeableitung sorgen

Thermische Masse

Batterie-Terminologie

Die Fähigkeit eines Materials, Wärmeenergie zu absorbieren, zu speichern und wieder abzugeben. In Batteriesystemen kann eine hohe thermische Masse dazu beitragen, Temperaturschwankungen zu dämpfen, was für die Aufrechterhaltung der Gesundheit und Sicherheit der Batterie entscheidend sein kann.

Thermisches Modell

Modellierung von Batterien

Ein thermisches Modell ahmt die thermische Reaktion einer Batteriezelle auf eine angelegte Last nach. Das thermische Verhalten ist die Reaktion aufgrund der reversiblen und irreversiblen Erzeugung von Wärme. Irreversible Wärmeerzeugung wird durch Effekte wie Joule'sche Erwärmung und interne, chemische Nebenreaktionen angetrieben. Reversible Wärme entsteht durch die Entropieänderungen der jeweiligen Materialien während elektrochemischer Reaktionen.

Thermische Ausbreitung

Batterie-Terminologie

Dieses Phänomen in Batteriesystemen bezieht sich auf die Ausbreitung von übermäßiger Hitze von einem Teil der Batterie zu einem anderen. Besonders gefährlich kann es bei großen Batteriepacks sein, da sich die Wärme einer überhitzten Zelle auf die benachbarten Zellen ausbreiten kann, was möglicherweise zu thermal runawayführen kann, wo die Temperatur unkontrolliert weiter ansteigt.

Thermische Instabilität

Batterie-Terminologie

Thermal runaway ist ein gefährlicher Zustand, bei dem die Temperatur einer Batterie aufgrund einer unkontrollierbaren exothermen Reaktion schnell ansteigt (d. h. Reaktionen erzeugen Wärme, die weitere Reaktionen auslösen, die wiederum noch mehr Wärme erzeugen), was zur Freisetzung giftiger Gase, zu einem Brand oder einer Explosion führt. Zu den Faktoren, die zu thermal runaway führen und beitragen, gehören interne Kurzschlüsse, Überladung, übermäßige Hitze und mechanische Schäden.

Titan

Batteriezellchemien

Titan wird häufig in der Anode von Lithium-Titanat-Batterien (Li₄Ti₅O₁₂ oder LTO) verwendet, wo es schnelles Aufladen, hervorragende Zyklenstabilität und erhöhte Sicherheit bietet. Titan kommt auch in bestimmten Kathodenmaterialien vor und trägt zur Stabilität und Sicherheit bei, obwohl es in der Regel zu einer geringeren Energiedichte im Vergleich zu anderen Materialien führt.

Auflösung von Übergangsmetallen

Batterie-Terminologie

Dieses Phänomen tritt bei einigen Lithium-Ionen-Batterien auf, bei denen sich Übergangsmetalle aus dem Kathodenmaterial (wie Nickel, Mangan oder Kobalt) im Elektrolyten auflösen. Dieser Prozess kann durch Faktoren wie hohe Temperaturen oder Überladung beschleunigt werden. Die gelösten Metalle können sich dann auf der Anode ablagern, was zu einer Verringerung der Kapazität und Lebensdauer der Batterie führt.

Trendanalyse

Batterie-Terminologie

Bei der Trendanalyse werden historische Leistungsdaten untersucht, um Muster zu erkennen und das zukünftige Verhalten von Batteriesystemen vorherzusagen. Dies hilft bei der proaktiven Wartung und Leistungsoptimierung.

Unterdurchschnittliche Leistung

Batterie-Terminologie

Unzureichende Leistung bedeutet, dass ein Batteriesystem die erwarteten Leistungskennzahlen nicht erfüllt. Die Identifizierung und Behebung unzureichender Leistung ist entscheidend für die Aufrechterhaltung von Zuverlässigkeit und Effizienz

Unterspannung

Batterie-Terminologie

Ein Zustand, in dem die Spannung einer Batterie unter den für den Betrieb erforderlichen Mindestwert fällt, was zu einer verminderten Leistung oder Beschädigung führen kann. Der Betrieb einer Batterie unter Unterspannung kann zu irreversiblen Schäden und einer verminderten Batteriekapazität führen.

Vehicle-to-Grid (V2G)

Elektrische Fahrzeuge

Die Vehicle to Grid (V2G)-Technologie ermöglicht es Elektrofahrzeugen, Strom in das Netz einzuspeisen. Dieser bidirektionale Energiefluss trägt zum Ausgleich der Netznachfrage bei und unterstützt die Integration erneuerbarer Energien.

Volatilität

Energiespeicher

Volatilität im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien bezieht sich auf die schnellen und unvorhersehbaren Schwankungen bei der Energieerzeugung und -versorgung. Effektive Batteriesysteme tragen dazu bei, diese Volatilität zu mildern, indem sie überschüssige Energie während der Produktionsspitzen speichern und sie in Zeiten geringer Erzeugung wieder abgeben und so eine stabile und zuverlässige Stromversorgung gewährleisten

Spannung

Batterie-Terminologie

Die Spannung, die oft in Volt (V) gemessen wird, ist die elektrische Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis. Sie ist vergleichbar mit dem Druck in einer Wasserleitung, der Elektronen durch einen Leiter treibt. In Batterien bestimmt sie, wie viel elektrische Energie gespeichert und abgegeben werden kann.

Spannungsgrenze

Batterie-Terminologie

Die maximale oder minimale Spannung, bis zu der eine Batterie oder Zelle sicher geladen oder entladen werden kann.

Spannungsverteilung

Batterie-Terminologie

Bei einem Batteriemodul mit mehreren Zellen bezieht sich die Verteilung der Spannung auf den Unterschied zwischen den Spannungsniveaus der Zellen. Eine ungleichmäßige Spannungssverteilung kann auf Probleme wie Ungleichgewichte zwischen den Zellen hinweisen und die Gesamtleistung und den Zustand des Akkupacks beeinträchtigen.

WECC (Western Electricity Coordinating Council)

Energiespeicher

WECC (Western Electricity Coordinating Council) ist eine regionale Organisation, die für die Koordinierung der Zuverlässigkeit und Sicherheit des Stromnetzes im westlichen Verbundgebiet Nordamerikas zuständig ist. Diese Region umfasst die westlichen Teile der Vereinigten Staaten, Kanadas und einen Teil von Mexiko. Die Hauptaufgabe des WECC besteht darin, den zuverlässigen Betrieb des Stromverbundsystems zu gewährleisten, Zuverlässigkeitsstandards zu entwickeln und durchzusetzen und die Koordinierung zwischen den Versorgungsunternehmen und Netzbetreibern in der Region zu erleichtern.

Watt

Batterie-Terminologie

Die Einheit der Leistung im Internationalen Einheitensystem (SI), definiert als ein Joule pro Sekunde oder ein Volt mal ein Ampere.

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