So funktionieren die Batterien von Elektrofahrzeugen
Aktuelle Elektrofahrzeuge können einem wie ein mobiles Labor voller Technik vorkommen. Besonders die Batterietechnologie steht dabei im Mittelpunkt des Interesses. Dennoch sind Elektrofahrzeuge in gewisser Hinsicht außergewöhnlich unkompliziert und zeichnen sich durch eine einfachere Technologie als Fahrzeuge mit Benzin- oder Dieselmotoren aus. Im Folgenden beantworten wir einige Ihrer Fragen zu den Batterien von Elektrofahrzeugen.
Wie funktionieren die Batterien von Elektrofahrzeugen?
In den Batterien von Elektrofahrzeugen wird die Energie für den Antrieb des Elektromotors gespeichert. Sie bestehen aus zahlreichen Zellen mit einer positiven Elektrode aus Lithium oder einem anderen Metalloxid und einer negativen Elektrode aus Kohlenstoff. Beim Laden der Batterie fließt ein elektrischer Strom durch diese und sorgt dafür, dass die Lithiumionen von der negativen Elektrode zur positiven Elektrode wandern. Bei Nutzung des Elektromotors entlädt sich die Batterie. Hierbei wandern die Lithiumionen zurück zur negativen Elektrode und setzen dabei Energie frei. Diese Energie treibt den Elektromotor an, der die Räder des Fahrzeugs bewegt und somit für die Vorwärtsbewegung sorgt. Elektrofahrzeugbatterien sind groß und schwer, können jedoch große Mengen Energie speichern, wodurch sie für den Einsatz in Elektrofahrzeugen besonders geeignet sind.
Wie groß sind Batterien von Elektrofahrzeugen?
Die Batterien in Elektrofahrzeugen sind wie die verschiedenen Fahrzeuge selbst unterschiedlich groß. Sie befinden sich häufig unter dem Boden, im Bereich unter den Sitzen, beispielsweise beim Honda e. Sie können rechteckig oder auch T-förmig sein. In der Regel gilt: je größer, desto schwerer.
Welche Art von Batterien kommt in Elektrofahrzeugen zum Einsatz?
In Elektrofahrzeugen kommen am häufigsten Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz. Diese Batterien weisen eine hohe Energiedichte auf, können also viel Energie auf kleinem Raum speichern. Zudem sind sie relativ leicht, was die Energieeffizienz des Fahrzeugs verbessert.
Lithium-Ionen-Batterien zeichnen sich durch ihre gute Funktion bei hohen Temperaturen sowie eine geringe Selbstentladung aus. Letzteres bedeutet, dass sie die Ladung über einen längeren Zeitraum halten können, wenn sie nicht genutzt werden. Andere Batterietypen, die in Elektrofahrzeugen verwendet werden, sind Blei-Säure- und Nickel-Metallhydrid-Batterien. Lithium-Ionen-Batterien sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte, ihres geringen Gewichts und ihrer Nachhaltigkeit jedoch derzeit die erste Wahl. Sie werden aus Rohstoffen gefertigt, die in der Erdkruste reichlich vorhanden sind und recycelt werden können. Dadurch verringern sich die Umweltauswirkungen.
Wie lange halten Batterien von Elektrofahrzeugen?
Die Batterien von Elektrofahrzeugen verschleißen mit der Zeit. Ihre Lebenserwartung beträgt 15 bis 20 Jahre. In der Regel sollten sie durchschnittlich 160.000 bis 320.000 km halten. Zahlreiche Hersteller gewähren eine Garantie von bis zu acht Jahren. Doch selbst nachdem sie ihren Dienst als Autobatterien getan haben, lassen sich zahlreiche Elektrofahrzeugbatterien wiederverwenden, beispielsweise zur Stromversorgung in den Werken, in denen sie gefertigt wurden, oder sogar Ihrem Haus.
Wie kann ich die Batterie meines Elektrofahrzeugs austauschen lassen?
Wenn die Batteriewarnleuchte auf dem Armaturenbrett aufleuchtet oder Probleme mit der elektrischen Leistung auftreten, ist es an der Zeit, die Batterie zu ersetzen. Bei ordnungsgemäßer Wartung beträgt die durchschnittliche Lebensdauer zwischen 15 und 20 Jahren. Der Austausch sollte in einer Fachwerkstatt von speziell geschulten Mitarbeitern durchgeführt werden.
Die Kosten für den Wechsel von Fahrzeugbatterien sind im Laufe der Jahre bereits gesunken und werden voraussichtlich weiter sinken.
Sind Elektrofahrzeugbatterien recycelbar?
Viele Hersteller, auch Honda, legen besonderen Wert darauf, dass Elektrofahrzeugbatterien am Ende ihrer Lebensdauer recycelt werden können. Eine Möglichkeit zur Wiederverwendung besteht im Einsatz zur Stromversorgung von Wohn- und Gewerbegebäuden – einige kommen sogar in den Fabriken zum Einsatz, in denen sie ursprünglich hergestellt wurden.
Außerdem lassen sie sich auch in ihre Bestandteile zerlegen und auf diese Weise recyceln. Da Nachhaltigkeit immer häufiger gefordert wird, suchen Hersteller kontinuierlich nach neuen und innovativen Möglichkeiten, gebrauchte Fahrzeugbatterien zu recyceln und wiederzuverwenden.
Müssen Batterien von Elektrofahrzeugen gewartet werden?
Ja. Elektrofahrzeuge müssen genau wie Benzin- oder Dieselfahrzeuge regelmäßig gewartet werden – einmal pro Jahr. Bei einer Wartung werden die gleichen Punkte geprüft wie bei jedem anderen Fahrzeug auch, zusätzlich jedoch auch die optimale Funktion der Batterie.
Welchen Zweck haben die Zellen der Batterien?
Elektrofahrzeugbatterien bestehen aus Hunderten bis Tausenden von Zellen. Diese Zellen erzeugen Strom für das Fahrzeug – je mehr Zellen, desto höher ist die Leistung (kW). Der Nachteil leistungsstärkerer Akkus besteht darin, dass sich bei diesen auch der Energieverbrauch erhöht, sodass die Reichweite trotz höherer Leistung geringer ist.
Kann man der Batterie von Elektrofahrzeugen Starthilfe geben?
Ja. Man kann Elektrofahrzeugen Starthilfe geben, so wie das auch bei Fahrzeugen mit einer leeren herkömmlichen 12-Volt-Säurebatterie funktioniert. Das Vorgehen ist ähnlich wie bei einem normalen Benzin- oder Dieselfahrzeug. Dadurch lässt sich die Fahrzeugelektronik aktivieren. Allerdings gilt das nicht für die Lithium-Ionen-Batterien, die Elektrofahrzeuge antreiben. Ein vollelektrisches Fahrzeug lässt sich nach der Starthilfe daher aller Wahrscheinlichkeit nach nicht fahren.
Die Wahrscheinlichkeit, dass Sie jemals Starthilfe für ein vollelektrisches Fahrzeug benötigen, ist dank der Effizienz der elektrischen Anlage jedoch gering.
Wie lange dauert das Laden der Batterie eines Elektrofahrzeugs?
Zu Hause kann die Batterie über eine eigene „Wallbox“ geladen werden. Die Wallbox liefert in der Regel eine Laderate von 6,6 kW. Ein Fahrzeug wie der Honda e mit einer 35,5-kWh-Batterie ist somit in etwa 4 Stunden vom Niedrigstand auf 100 Prozent geladen. Bei einem öffentlichen, leistungsstärkeren 50-kW-Ultraschnellladegerät lädt sich die Batterie des Honda e in nur 31 Minuten auf 80 Prozent auf.*
* Ladezeit beim Blinken der Warnleuchte für Niedrigstand