Bei weitem der wichtigste Teil eines Elektroautos ist der Akku. Es ist auch eine der jüngsten Technologien, denn obwohl sie im 19. Jahrhundert erstmals konzipiert wurde, wurden die ersten kommerziellen Lithium-Ionen-Akkus von Sony im Jahr 1991 hergestellt.
Noch etwas: Wir hören viele verwirrende Namen für sie, aber wie unterschiedlich sind sie wirklich? Ist zum Beispiel ein Lithium-Eisenphosphat-Akku ein Lithium-Ionen-Akku oder etwas anderes?
Trotz der schicken Namen handelt es sich bei allen um Lithium-Ionen-Akkus, sie funktionieren alle auf die gleiche Weise und enthalten alle die gleichen Grundkomponenten.
Batterien sind tatsächlich Hunderte von Batteriezellen, von denen jede einige Volt produziert und in einem Gehäuse verpackt ist, um die Energie bereitzustellen, die ein Elektrofahrzeug benötigt.
Jede Zelle enthält zwei Elektroden: eine positive Kathode und eine negative Anode. Dazwischen befindet sich ein nicht leitfähiger Separator aus Kunststoff oder Keramik und eine dünnen Schicht flüssigen Elektrolyten.
Zellen können dünn und flach wie ein übergroßes After-Eight-Minzblättchen sein oder zusammengerollt werden, um ein zylindrisches oder prismatisches Format zu bilden, aber sie enthalten alle diese vier Elemente.
Das einzige, was sich in einem Lithium-Ionen-Akku ändert, ist die Zusammensetzung der Kathode. Nickel-Mangan-Kobalt (NMC) und Lithium-Eisenphosphat (LFP, wobei das „F“ für „eisenhaltig“ steht) sind die beiden häufigsten Typen von EV-Akkus.
Beide Namen beschreiben die Mischung von Chemikalien, die für die Kathode verwendet werden; die Anode besteht immer aus kohlenstoffbasierten Materialien und ist normalerweise aus Graphit.
Die Batterieindustrie vergleicht das Mischen von Chemikalien mit dem Backen eines Kuchens, aber die Wahrheit ist, dass in einer Lithium-Ionen-Batteriezelle weniger Zutaten verwendet werden als bei einem aufwendigen Backwettbewerb.
Die Kathode wird durch Mischen der Chemikalien zu einer Paste hergestellt, die auf Aluminiumfolie verteilt und getrocknet wird; die Kohlenstoffanode wird mit einer Graphitpaste auf Kupferfolie hergestellt. Unterschiedliche Formeln ergeben unterschiedliche Batterieeigenschaften.
NMC-Batterien können mehr Energie für die Reichweite speichern und Kobalt ist gut für die Leistungsdichte, aber der günstigere LFP-Akku enthält kein teures Nickel oder umstrittenes Kobalt. Er ist auch stabiler.
Sie alle funktionieren jedoch auf die gleiche Weise. Während des Ladevorgangs wandern Lithium-Ionen in der Kathode durch den Elektrolyten und den Separator zur Kohlenstoffanode. Wenn der Akku verwendet wird und entladen wird, wandern die Ionen zurück zur Kathode.
Sollten Sie sich Sorgen machen, welche Chemie vom EV verwendet wird, den Sie kaufen möchten? Wenn Nachhaltigkeit ein Kriterium ist, haben Batterien ohne Schwermetalle wie Nickel und Kobalt möglicherweise bessere Umweltbilanzen.
Aber was im Alltag zählt, sind die Leistungs- und Leistungsdaten, nicht wie der Hersteller zu ihnen gekommen ist.