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Lernmaterialien für Batterietechnik an der TU Berlin

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TESTE DEIN WISSEN

Welche zwei Messmethoden gibt es für Batterien?

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TESTE DEIN WISSEN

Galvanostatische Messmethode 

- Stromsignal wird eingeprägt,Spannungsantwort wird gemessen
− Vorteil: Genaue Kontrolle des Stromflusses.
− Nachteil: keine Kontrolle über die Polarisation und daher Betrieb im nichtlinearen Bereich möglich.


Hybridmethode - Amplitudennachführung
− Stromamplitude während der Messung einer Frequenz konstant halten
− Nachführung der Stromamplitude zwischen den Frequenzen, so dass
eine eingestellte Spannungsantwort nicht überschritten wird

->mittlerweile auch Standard in Messgeräten

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TESTE DEIN WISSEN

Kationen sind...

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TESTE DEIN WISSEN

positiv geladene Ionen

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TESTE DEIN WISSEN

Welcher Batterietyp ist zyklenfester ?

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TESTE DEIN WISSEN

Li-Ionen

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TESTE DEIN WISSEN

Anionen sind...

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TESTE DEIN WISSEN

negativ geladene Ionen

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TESTE DEIN WISSEN

Wie ist die Faraday Konstante definiert?

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TESTE DEIN WISSEN

F = NA*e

Faraday Konstante = Avorgado Konstante * Elementarladung

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TESTE DEIN WISSEN

Wodurch entsteht die Reaktionsspannung?

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

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

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

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TESTE DEIN WISSEN

Abhängig von:

- Elektrolytkonzentration

- Materialzusammensetzung der Aktivmassen

- Temperatur

- Ladezustand


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

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TESTE DEIN WISSEN

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

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TESTE DEIN WISSEN

Abgabe: exotherm

Aufnahme: endotherm

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TESTE DEIN WISSEN

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

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TESTE DEIN WISSEN

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



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TESTE DEIN WISSEN

Was besagen Massen- und Ladungserhaltungsgesetz?

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TESTE DEIN WISSEN

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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TESTE DEIN WISSEN

Was ist Energiedichte und welche zwei Typen gibt es?

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TESTE DEIN WISSEN

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

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Teile der Batterie sind temperaturabhängig?

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TESTE DEIN WISSEN

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

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  • 67397 Karteikarten
  • 2271 Studierende
  • 58 Lernmaterialien

Beispielhafte Karteikarten für deinen Batterietechnik Kurs an der TU Berlin - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Welche zwei Messmethoden gibt es für Batterien?

A:

Galvanostatische Messmethode 

- Stromsignal wird eingeprägt,Spannungsantwort wird gemessen
− Vorteil: Genaue Kontrolle des Stromflusses.
− Nachteil: keine Kontrolle über die Polarisation und daher Betrieb im nichtlinearen Bereich möglich.


Hybridmethode - Amplitudennachführung
− Stromamplitude während der Messung einer Frequenz konstant halten
− Nachführung der Stromamplitude zwischen den Frequenzen, so dass
eine eingestellte Spannungsantwort nicht überschritten wird

->mittlerweile auch Standard in Messgeräten

Q:

Kationen sind...

A:

positiv geladene Ionen

Q:

Welcher Batterietyp ist zyklenfester ?

A:

Li-Ionen

Q:

Anionen sind...

A:

negativ geladene Ionen

Q:

Wie ist die Faraday Konstante definiert?

A:

F = NA*e

Faraday Konstante = Avorgado Konstante * Elementarladung

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Q:

Wodurch entsteht die Reaktionsspannung?

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

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

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

A:

Abhängig von:

- Elektrolytkonzentration

- Materialzusammensetzung der Aktivmassen

- Temperatur

- Ladezustand


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

Q:

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

A:

Abgabe: exotherm

Aufnahme: endotherm

Q:

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

A:

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



Q:

Was besagen Massen- und Ladungserhaltungsgesetz?

A:

Massenerhaltung:

Die Gesamtmasse der Ausgangsstoffe ist gleich der Gesamtmasse der Reaktionsprodukte.


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

Q:

Was ist Energiedichte und welche zwei Typen gibt es?

A:

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

Q:

Welche Teile der Batterie sind temperaturabhängig?

A:

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

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