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  • AutorenbildG. Honigstein

Neue Erfindung soll Energieverluste bei E-Autos verhindern


Batteriezellen für Elektroautos Ein MEB Batteriesystem eines Elektroautos Volkswagen ID.3 im VW Werk Salzgitter.
Ein MEB Batteriesystem von Volkswagen

Wenn ein Elektroauto längere Zeit nicht bewegt wird, entlädt sich die Batterie mit der Zeit. Warum dies geschieht, war ein Rätsel. Jetzt ist der Grund bekannt: ein Klebestreifen



Wer schon einmal nach einem halben Jahr sein altes Handy aus der Schublade gezogen hat, kennt das Phänomen: Während der Lagerung entleert sich der Akku komplett und funktioniert ohne Ladegerät nicht mehr. Dasselbe kann passieren, wenn das Elektroauto längere Zeit nicht bewegt wurde. Warum das so ist, konnte bisher noch niemand vollständig erklären.


Jetzt haben Forscher herausgefunden, wie dieser „Vampirverlust“ zustande kommt. In Internetforen liest man immer wieder von EV-Fahrern mit komplett leeren Batterien. Oder der Ladezustand der Batterie sinkt wie von Zauberhand in wenigen Wochen von 100 % auf 0 %. Die meisten scheinen Einzelfälle zu sein, einige Kommentare mögen auch übertrieben sein.


Dennoch existiert die Selbstentladung. Selbst wenn die Bord-Speicher überhaupt nicht verwendet werden, werden sie irgendwann leer sein. Experten rechnen, dass Lithium-Ionen-Batterien etwa 3 % bis 5 % pro Monat verlieren werden. Für private EV-Fahrer ist dies kein großes Problem. Auf die gesamte Flotte gerechnet, ist es jedoch eine ziemliche Verschwendung. Zum echten Problem wird das Phänomen aber bei stationären Energiespeichern, etwa zur Pufferung von Wind- und Sonnenflauten.


Was zieht die Energie aus den Zellen?


Dies war lange Zeit eine offene Frage für Forscher, bis deutsche und internationale Wissenschaftler an der kanadischen Dalhousie University in Halifax den reinen Mechanismus beobachten konnten. Was sie sahen: Bei hohen Temperaturen bildeten sich in der Batterie sogenannte Redox-Shuttle-Moleküle, die Elektronen zwischen den Elektroden hin und her transportierten. Diese Elektronen sollen eigentlich durch den Stromkreis fließen und die dortigen Verbraucher – sie sollen vor allem den E-Motor mit Energie versorgen.


Wenn sie eine Abkürzung durch die Elektrolyt-Flüssigkeit in der Batterie nehmen, treiben sie gar nichts an, sondern senken nur die Spannung der Batterie. Wie diese Shuttle-Verbindungen im Inneren der Zelle entstanden sind, konnte zunächst niemand erklären – keines der gängigen Materialien und Substanzen schien die Quelle zu sein.


Die Lösung kam schließlich, als einer der Forscher auf die Idee kam, die Batterie aufzuschneiden. Es wurde ein diskretes Kunststoff-Klebeband gefunden, das die Elektroden mit dem Separator verband. Der Klebstoff besteht aus PET, welches in Getränkeflaschen üblich ist. Durch die Wärme werden kleinere Moleküle aus der Kette freigesetzt, die im Elektrolyt dann als Elektronen-Shuttle herumschwimmen und die Batterie langsam immer weiter entladen.


Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler nun im „Journal of the Electrochemical Society" veröffentlicht. Erste Batteriehersteller haben reagiert und prüfen nun, ob sie die Plastikfolie irgendwie ersetzen können. Mögliche Alternativen sind das Verschweißen der Bauteile oder die Verwendung eines höherwertigen Folienmaterials. Bisher achtete kaum jemand auf die dünne Kunststoffschicht – meist wurde das billigste, aber nicht unbedingt das reinste Produkt verwendet. Die selbst gemachte chemische Selbstentladung von Lithium-Ionen-Akkus soll bald der Vergangenheit angehören.



Was soll man gegen die Selbstentladung tun, wenn man sein Auto eine längere Zeit nicht fahren möchte?

Wer sein Fahrzeug tatsächlich einmal mehrere Wochen oder Monate nicht nutzen will, sollte es regelmäßig nachladen. Viele Hersteller empfehlen einen Dreimonats-Rhythmus, im Zweifel weiß das Benutzerhandbuch Rat. Wer die Möglichkeit hat, kann sein Auto auch dauerhaft an eine Wallbox oder ein anderes Ladegerät anschließen. Dort sorgt die sogenannte Erhaltungsladung dafür, dass auch nach langer Standzeit genug Saft im Akku ist.




Quelle: https://www.handelsblatt.com/mobilitaet/elektromobilitaet/elektromobilitaet-diese-erfindung-soll-energieverluste-beim-elektroauto-verhindern/29129438.html

Bild: Julian Stratenschulte/ dpa


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