Batterietechnik at TU Berlin

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Welche zwei Technologien gibt es eine Batterie aufzubauen? Bei welchem Typ wird welcher Aufbau ganutzt?

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Anionen sind...

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Kationen sind...

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Wie definiert man die Restladungsmenge, den Ladezustand und die Entladetiefe?

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Von welchen Faktoren hängt der Zustand einer Batterie ab?

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Was sind die zwei relativen Strombezeichnungen und wie rechnet man sie in einander um?

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Wovon hängt die Gleichgewichtspannung ab?
Und wieso ist es nicht so einfach dieses Gleichgewicht herzustellen?

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Wodurch entsteht die Reaktionsspannung?

Welches Vorzeichen hat sie? Durch welche Gleichung wird sie beschrieben?

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Welche Teile der Batterie sind temperaturabhängig?

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Was ist Energiedichte und welche zwei Typen gibt es?

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Wie heißt eine Reaktion, wenn Energie abgegeben wird? Und wie wenn sie aufgenommen wird?

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Was besagen Massen- und Ladungserhaltungsgesetz?

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Exemplary flashcards for Batterietechnik at the TU Berlin on StudySmarter:

Batterietechnik

Welche zwei Technologien gibt es eine Batterie aufzubauen? Bei welchem Typ wird welcher Aufbau ganutzt?

1) Aufbau aus Einzelplatten - Blei-Starterbatterie

2) gewickelte Elektroden - SuperCap

Batterietechnik

Anionen sind...

negativ geladene Ionen

Batterietechnik

Kationen sind...

positiv geladene Ionen

Batterietechnik

Wie definiert man die Restladungsmenge, den Ladezustand und die Entladetiefe?

Restladungsmenge Q - Istzustand Ladungsmenge in Ah

Ladezustand SOC "state of discharge" - SOC = Q/C

Entladetiefe DOD " depth of discharge" - DOD= 100%-SOC

Batterietechnik

Von welchen Faktoren hängt der Zustand einer Batterie ab?

- Temperatur (T- -> C-)

- Entladestrom (I+ -> C-)

- Ladungtechnik

- Alter

Batterietechnik

Was sind die zwei relativen Strombezeichnungen und wie rechnet man sie in einander um?

C-Rate - 1C = Strom, mit dem die Batterie in 1h entladen ist (yC doppelter Strom, 1/y h)


Ix-Strom - I1 = Strom, mit dem die Batterie in 1h entladen ist (I20 Entladung in 20h)

Entladestrom = Kapazität * y



Batterietechnik

Wovon hängt die Gleichgewichtspannung ab?
Und wieso ist es nicht so einfach dieses Gleichgewicht herzustellen?

Abhängig von:

- Elektrolytkonzentration

- Materialzusammensetzung der Aktivmassen

- Temperatur

- Ladezustand


-> Durch die Diffusionsspannung ist es schwierig eine genau "ausgeglichende" Batterie zu haben

Batterietechnik

Wodurch entsteht die Reaktionsspannung?

Welches Vorzeichen hat sie? Durch welche Gleichung wird sie beschrieben?

  • Entsteht durch die eigentliche Lade- oder Entladereaktion an den beiden Elektroden bei Stromfluss
  • beim Entladen negativ, beim Aufladen positiv
  • Beschreibung durch Butler-Volmer-Gleichung

Batterietechnik

Welche Teile der Batterie sind temperaturabhängig?

Alle Teile der Batteriespannung sind temperaturabhängig:
− Gleichgewichtsspannung: geringe Abhängigkeit
− Widerstandsspannung: Temperaturabhängigkeit des spezifischen Widerstands der Komponenten, vor allem Ableiter und Elektrolyt
− Reaktionspannung: Temperatur im Exponenten der Butler-Volmer-Gleichung
zusätzlich ist i0 temperaturabhängig über die Reaktionsgeschwindigkeit k (Arrhenius)
− Diffusionsspannung: Diffusionsprozesse laufen bei hohen Temperaturen
schneller ab

Batterietechnik

Was ist Energiedichte und welche zwei Typen gibt es?

Maß für Energie, die pro Masse bzw. Volumen gespeichert werden kann

  • gravimetrisch - pro kg
  • volumetrisch - pro l

Ist ein guter Wert, um Speichertechnologien zu vergleichen

Batterietechnik

Wie heißt eine Reaktion, wenn Energie abgegeben wird? Und wie wenn sie aufgenommen wird?

Abgabe: exotherm

Aufnahme: endotherm

Batterietechnik

Was besagen Massen- und Ladungserhaltungsgesetz?

Massenerhaltung:

Die Gesamtmasse der Ausgangsstoffe ist gleich der Gesamtmasse der Reaktionsprodukte.


Ladungserhaltungssatz:
Die Ladungsbilanz muss vor und nach der Reaktion gleich sein.

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