Während Autos mit Verbrennungsmotor ihre Energie aus der Verbrennung von Benzin oder Diesel gewinnen, bezieht ein Elektrofahrzeug seine Energie direkt aus einem großen Paket von Batterien.
Diese sind vergleichbar mit einer vergrößerten Version der Lithium-Ionen-Batterie in Ihrem Mobiltelefon – Elektroautos verwenden keine einzelne Batterie wie ein Telefon, sondern ein Paket, das aus Tausenden von einzelnen Lithium-Ionen-Zellen besteht, die zusammenarbeiten. Wenn das Auto aufgeladen wird, wird der Strom genutzt, um chemische Veränderungen in den Batterien vorzunehmen. Während der Fahrt werden diese Veränderungen rückgängig gemacht, um Strom zu erzeugen.
Batterietechnik für Elektroautos
Elektroauto-Batterien durchlaufen einen Entladezyklus, der während der Fahrt stattfindet, und einen Ladezyklus, wenn das Auto an die Steckdose angeschlossen ist. Die Wiederholung dieses Prozesses über einen längeren Zeitraum wirkt sich auf die Ladungsmenge aus, die die Batterie speichern kann. Dadurch verringert sich die Reichweite und die Zeit, die zwischen den einzelnen Fahrten zum Aufladen benötigt wird. Die meisten Hersteller gewähren auf ihre Batterien eine Garantie von fünf bis acht Jahren. Derzeit geht man jedoch davon aus, dass die Batterie eines Elektroautos 10 bis 20 Jahre hält, bevor sie ersetzt werden muss.
Das Zusammenspiel von Batterie und Elektromotor ist erstaunlich einfach: Die Batterie ist mit einem oder mehreren Elektromotoren verbunden, die die Räder antreiben. Wenn Sie auf das Gaspedal treten, gibt das Auto sofort Strom an den Motor ab, der nach und nach die in den Batterien gespeicherte Energie verbraucht.
Elektromotoren arbeiten auch als Generatoren. Wenn Sie also den Fuß vom Gaspedal nehmen, beginnt das Auto abzubremsen, indem es seine Vorwärtsbewegung wieder in Strom umwandelt – dies geschieht noch stärker, wenn Sie auf die Bremse treten. Durch dieses regenerative Bremsen wird Energie, die sonst verloren ginge, zurückgewonnen und in der Batterie gespeichert, wodurch sich die Reichweite des Fahrzeugs erhöht.
Elektroauto-Batterie Lithium-Ionen
Eine Lithium-Ionen-Batterie (Li-Ion) ist eine wiederaufladbare Batterie, die in Elektrofahrzeugen und einer Reihe von tragbaren elektronischen Geräten verwendet wird. Sie haben eine höhere Energiedichte als typische Blei-Säure- oder Nickel-Cadmium-Akkus. Das bedeutet, dass die Batteriehersteller Platz sparen können, indem sie die Gesamtgröße des Batteriepacks verringern.
Lithium ist außerdem das leichteste aller Metalle. Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) enthalten jedoch kein Lithiummetall, sondern Ionen. Für diejenigen, die sich fragen, was ein Ion ist: Ein Ion ist ein Atom oder Molekül mit einer elektrischen Ladung, die durch den Verlust oder die Zunahme von einem oder mehreren Elektronen verursacht wird.
Lithium-Ionen-Batterien sind auch sicherer als viele Alternativen, und die Batteriehersteller müssen dafür sorgen, dass Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden, um die Verbraucher im unwahrscheinlichen Fall eines Batterieausfalls zu schützen. So statten die Hersteller Elektrofahrzeuge mit Ladeschutzvorrichtungen aus, um die Batterien bei wiederholten Schnellladevorgängen in kurzer Zeit zu schützen.