Speichertechnik I at Universität Stuttgart | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Speichertechnik I an der Universität Stuttgart

Greife auf kostenlose Karteikarten, Zusammenfassungen, Übungsaufgaben und Altklausuren für deinen Speichertechnik I Kurs an der Universität Stuttgart zu.

TESTE DEIN WISSEN

Welche sind davon wirklich Kondensatoren? (VO9)

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TESTE DEIN WISSEN
  • Photo-Flash-Kondensatoren
  • Entstörkondensatoren
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TESTE DEIN WISSEN

Beschreiben Sie den Seebeck Effekt! (VO10)

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TESTE DEIN WISSEN
  • auf warmen Seite, Elektronen sich schneller bewegen-> kommen mehr Elektronen zu den kälteren Seite-> Diffusionsstrom in Richtung des kälteren Endes-> entsteht ein Potenzialunterschied=Spannung
  • 𝑈𝑆𝑒𝑒𝑏𝑒𝑐𝑘 = 𝛼*ΔT
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TESTE DEIN WISSEN

Was ist ein elektrochemisches Energiespeichersystem? Geben Sie dessen Bestandteile an! (VO3)

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TESTE DEIN WISSEN

Def: Zellen zusammen mit den für den Betrieb notwendigen Einrichtungen

  1. Zelle(n)
  2. Gehäuse
  3. Anschlüsse
  4. Thermisches Management/Kühlsystem
  5. Elektromechanik
  6. Zustandsbestimmung
  7. Sicherheitsfunktionen
  8. Überwachung
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TESTE DEIN WISSEN

Vergleichen Sie die geschlossene und verschlossene Bauformen für Blei-Akkus! (VO5)

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TESTE DEIN WISSEN
  1. Geschlossen:
    • direkte Verbindung vom Elektrolyten mit dem Sauerstoff der Atmosphäre
    • Gasungslöcher in den Stopfen
    • Vorteil: kostengünstig
    • Nachtteil: wartungsaufwendig, Betriebslage nicht beliebig wählbar, Freisetzung von Knallgas (Lüftung!), Leckage und Freisetzung von Säurenebel
  2. Verschlossen:
    • keine direkte Verbindung vom Elektrolyten mit dem Sauerstoff der Atmospäre
    • VRLA Batterie (Valve Regulated, Lead, Acid)
    • Vorteil: wartungsfrei, geringe, fast keine Freisetzung von Knallgas, kein Auslaufen
    • Nachteil: höhere Kosten, Batterie meist defekt wenn geöffnet
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TESTE DEIN WISSEN

Was sagt die C-Rate aus? (Ü1)

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TESTE DEIN WISSEN

C-Rate ist ein Faktor, der den Zusammenhang zwischen Gesamtkapazität und Entladestrom beschreibt.
C-Rate = Maximaler Strom / Gesamtkapazität [C-Rate]=1/h
(1 C gibt den Strom an, bei welchem die Zelle innerhalb einer Stunde vollständig geladen/entladen ist.)

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TESTE DEIN WISSEN

Warum gibt es keinen optimalen Energiespeicher für alle möglichen Anwendungsge- biete? Welche Eigenschaften / Charakteristika „bekämpfen“ sich gegenseitig? Wo gibt es Trade-Offs? (Ü2)

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TESTE DEIN WISSEN
  • Energiedichte vs. Leistungsdichte
  • Kosten vs. Sicherheit/Energiedichte/Leistungsdichte … etc.
  • Sicherheit vs. Energie(dichte) 
  • Investitionskosten vs. Betriebskosten 
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TESTE DEIN WISSEN

Welche mögliche nachteilige Szenarien treten bei hohen bzw. bei niedrigen Temperaturen auf? (VO2)

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TESTE DEIN WISSEN
  • Bei hohen: Degradation, Seitenreaktion, Überhitzung, Thermal runaway (ein sich selbst verstärkende Wärme produzierende Prozess)
  • Bei niedrigen: Beschädigung beim (schnellen) Laden möglich
  • bei beiden: Abnahme der nutzbaren Kapazität, Erhöhung des Innenwiderstands
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TESTE DEIN WISSEN

Was sagt das Arrhenius- Gesetz aus? (VO2)

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TESTE DEIN WISSEN

ca. 15°C Temperaturerhöhung verdoppelt die Alterung -> beschleunigte thermische Alterung

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TESTE DEIN WISSEN

Welche typische C-Rate hat ein Speicher für ein Elektrofahrzeug? (Ü1)

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TESTE DEIN WISSEN

1-3 C

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TESTE DEIN WISSEN

Was sind Wertigkeiten? (VO3)

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TESTE DEIN WISSEN

Ladungszahlen, rechts oben mit arabische Zahlen werden kennzeichnet

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TESTE DEIN WISSEN

Nennen sie Beispiele für chemische, elektrostatische, elektromagnetische, elektrothermische und für mechanische Speicher! (VO2)

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TESTE DEIN WISSEN
  • Chemische: 
    • Gasspeicher (BZ, Power to gas)
    • mit flüssigem Aktivmaterial (Kohlenwasserstoffe, Power to liquid)
    • mit festem Aktivmaterial (Power to solid)
  • Elektrostatisch:
    • Kondensator, Doppelschichtkondensator
  • Elektromagnetisch:
    • Spule, Supraleitende Spule
  • Elektrothermisch:
    • Peltier-Element
  • Mechanische:
    • kinetische Energie (Schwungrad)
    • potentielle Energie (Pumpspeicherkw)
    • Kompression (Druckluft, Gas unter Druck)
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TESTE DEIN WISSEN

Beschreiben Sie die 2 Alterungsprozesse! (VO2)

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TESTE DEIN WISSEN
  1. Kalendarisch: Alterung über Zeit, auch ohne Betrieb
  2. Zyklisch: Lade- und Entaldezyklen, betriebsprofilabhängig
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Q:

Welche sind davon wirklich Kondensatoren? (VO9)

A:
  • Photo-Flash-Kondensatoren
  • Entstörkondensatoren
Q:

Beschreiben Sie den Seebeck Effekt! (VO10)

A:
  • auf warmen Seite, Elektronen sich schneller bewegen-> kommen mehr Elektronen zu den kälteren Seite-> Diffusionsstrom in Richtung des kälteren Endes-> entsteht ein Potenzialunterschied=Spannung
  • 𝑈𝑆𝑒𝑒𝑏𝑒𝑐𝑘 = 𝛼*ΔT
Q:

Was ist ein elektrochemisches Energiespeichersystem? Geben Sie dessen Bestandteile an! (VO3)

A:

Def: Zellen zusammen mit den für den Betrieb notwendigen Einrichtungen

  1. Zelle(n)
  2. Gehäuse
  3. Anschlüsse
  4. Thermisches Management/Kühlsystem
  5. Elektromechanik
  6. Zustandsbestimmung
  7. Sicherheitsfunktionen
  8. Überwachung
Q:

Vergleichen Sie die geschlossene und verschlossene Bauformen für Blei-Akkus! (VO5)

A:
  1. Geschlossen:
    • direkte Verbindung vom Elektrolyten mit dem Sauerstoff der Atmosphäre
    • Gasungslöcher in den Stopfen
    • Vorteil: kostengünstig
    • Nachtteil: wartungsaufwendig, Betriebslage nicht beliebig wählbar, Freisetzung von Knallgas (Lüftung!), Leckage und Freisetzung von Säurenebel
  2. Verschlossen:
    • keine direkte Verbindung vom Elektrolyten mit dem Sauerstoff der Atmospäre
    • VRLA Batterie (Valve Regulated, Lead, Acid)
    • Vorteil: wartungsfrei, geringe, fast keine Freisetzung von Knallgas, kein Auslaufen
    • Nachteil: höhere Kosten, Batterie meist defekt wenn geöffnet
Q:

Was sagt die C-Rate aus? (Ü1)

A:

C-Rate ist ein Faktor, der den Zusammenhang zwischen Gesamtkapazität und Entladestrom beschreibt.
C-Rate = Maximaler Strom / Gesamtkapazität [C-Rate]=1/h
(1 C gibt den Strom an, bei welchem die Zelle innerhalb einer Stunde vollständig geladen/entladen ist.)

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Q:

Warum gibt es keinen optimalen Energiespeicher für alle möglichen Anwendungsge- biete? Welche Eigenschaften / Charakteristika „bekämpfen“ sich gegenseitig? Wo gibt es Trade-Offs? (Ü2)

A:
  • Energiedichte vs. Leistungsdichte
  • Kosten vs. Sicherheit/Energiedichte/Leistungsdichte … etc.
  • Sicherheit vs. Energie(dichte) 
  • Investitionskosten vs. Betriebskosten 
Q:

Welche mögliche nachteilige Szenarien treten bei hohen bzw. bei niedrigen Temperaturen auf? (VO2)

A:
  • Bei hohen: Degradation, Seitenreaktion, Überhitzung, Thermal runaway (ein sich selbst verstärkende Wärme produzierende Prozess)
  • Bei niedrigen: Beschädigung beim (schnellen) Laden möglich
  • bei beiden: Abnahme der nutzbaren Kapazität, Erhöhung des Innenwiderstands
Q:

Was sagt das Arrhenius- Gesetz aus? (VO2)

A:

ca. 15°C Temperaturerhöhung verdoppelt die Alterung -> beschleunigte thermische Alterung

Q:

Welche typische C-Rate hat ein Speicher für ein Elektrofahrzeug? (Ü1)

A:

1-3 C

Q:

Was sind Wertigkeiten? (VO3)

A:

Ladungszahlen, rechts oben mit arabische Zahlen werden kennzeichnet

Q:

Nennen sie Beispiele für chemische, elektrostatische, elektromagnetische, elektrothermische und für mechanische Speicher! (VO2)

A:
  • Chemische: 
    • Gasspeicher (BZ, Power to gas)
    • mit flüssigem Aktivmaterial (Kohlenwasserstoffe, Power to liquid)
    • mit festem Aktivmaterial (Power to solid)
  • Elektrostatisch:
    • Kondensator, Doppelschichtkondensator
  • Elektromagnetisch:
    • Spule, Supraleitende Spule
  • Elektrothermisch:
    • Peltier-Element
  • Mechanische:
    • kinetische Energie (Schwungrad)
    • potentielle Energie (Pumpspeicherkw)
    • Kompression (Druckluft, Gas unter Druck)
Q:

Beschreiben Sie die 2 Alterungsprozesse! (VO2)

A:
  1. Kalendarisch: Alterung über Zeit, auch ohne Betrieb
  2. Zyklisch: Lade- und Entaldezyklen, betriebsprofilabhängig
Speichertechnik I

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