Volkswagen

Kurz erklärt

— 10.04.2017

So funktionieren Akkus für e-Autos

Moderne Akkus sind das Herzstück von Elektroautos. Sie sind maßgeblich dafür verantwortlich, wie lange der Fahrspaß dauert. Für die Automobilbauer sind die Hochleistungsakkus eine Schlüsseltechnologie für Ihre e-Fahrzeuge.

Entscheidend sind fünf Kriterien: Lebensdauer, Energie, Leistung, Sicherheit und Kosten. Volkswagen setzt bei seinen Elektrofahrzeugen auf Lithium-Ionen-Akkus. Wie aber funktionieren diese Akkus?



Aufbau: Lithium-Ionen-Akkus bestehen aus vielen Einheiten die Strom speichern bzw. abgeben können. Sie haben eine positive Elektrode (Kathode) und eine negative Elektrode (Anode) aus Grafit. Dazwischen befindet sich ein Separator. Diese Membran isoliert die Elektroden voneinander, ist aber für Ionen durchlässig. Dies ist wichtig, weil so die Energie beim Laden auf- und beim Fahren abgegeben werden kann. Damit die Ionen in der Zelle wandern können, ist diese mit einem Elektrolyt gefüllt.

Per Wallbox, das ist eine Schnellladestation für Ihr Fahrzeug, kann der Akku des Elektroautos deutlich schneller aufgeladen werden.
e-up! Stromverbrauch in kWh/100 km: kombiniert 11,7; CO2-Emissionen in g/km: 0 kombiniert, Effizienzklasse: A+. Abbildung zeigt Sonderausstattung gegen Mehrpreis • Volkswagen AG, Berliner Ring 2, 38440 Wolfsburg.

©Volkswagen

Funktion: In der Kathode sind zwischen Metalloxidschichten frei bewegliche Lithium-Ionen eingelagert, deren Anzahl für die Reichweite des Fahrzeugs entscheidend ist. Je mehr freie Lithium-Ionen in der Kathode vorhanden sind, desto mehr können sich während des Ladevorgangs auf der gegenüberliegenden Seite in der Anode einlagern. Beim Entladen – also beim Fahren – wandern die Ionen von der Anode über den Elektrolyten zurück in das Metalloxid der positiven Elektrode.
Umgekehrt nutzt der e-Motor die Bremsenergie, um diese als elektrische Energie zu speichern. Bis zu 90 Prozent der Bewegungsenergie kann als elektrische Energie gespeichert werden, die dann beim Beschleunigen wieder zur Verfügung steht.

Das bringt die Zukunft

Heutzutage erreichen Akkus in der Spitze 180 Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg). Volkswagen hat sich das Ziel gesetzt, in den kommenden vier Jahren Prototypen für Zellen mit einer Energiedichte von 280 Wh/kg zu entwickeln. Dafür analysieren Forscher Systeme und Materialien, die bereits im Einsatz sind, testen Alternativen, bauen Forschungsfahrzeuge  und untersuchen Prototypen anderer Hersteller. Damit eine noch höhere Sicherheit gewährleistet werden kann, forscht Volkswagen zudem weiter an Materialien, die keine ungewollten chemischen Reaktionen auslösen. 

Safety first!

Da eine hohe Energiedichte auf engem Raum zu Kurzschlüssen und Bränden führen kann, ist es enorm wichtig, die Akkus so zu sichern, dass sie bei Unfällen niemanden gefährden. Volkswagen hat die Akkus in seinen e-Fahrzeugen deshalb so positioniert, dass sie während eines Unfalls keinen Schaden nehmen können. Während des normalen Betriebs ist es zudem wichtig, dass die Akkus sicher und komfortabel zu warten und zu reparieren sind.   
Fotos: Volkswagen

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