Energiedichte (ED): Gravimetrische ED, Spezifische ED & Volumetrsiche ED

WIKI BATTERY - BATTERIEN & ENERGIESPEICHER

Was ist die Energiedichte in einer Batterie?

In Kürze

Die Energiedichte beschreibt die Menge Energie, die in einer Batterie pro Masse oder pro Volumen gespeichert werden kann.

Also die Energiemenge pro kg (Wh/kg) oder die Energiemenge pro Liter (Wh/L)

Welche Energiedichte gibt es?

Energiedichte - Volumetrische-Energiedichte erklärt von WikiBattery auf WikiBattery.org
Energiedichte - Volumetrische-Energiedichte erklärt von WikiBattery auf WikiBattery.org

Die volumetrische Energiedichte (Wh/L)

  • Die Energiedichte, oder volumetrische Energiedichte, spiegelt die Menge gespeicherte Energie pro Volumen in Litern (Wh/L) wider. 

Produkte, die lange Laufzeiten bei mässiger Belastung benötigen, werden auf hohe Energiedichte optimiert; die Fähigkeit, hohe Stromlasten zu liefern, kann eher vernachlässigt werden. Elektroautos benötigen Lithium-Ionen Batterien mit einer hohen Energiedichte, da ein Pkw in der Regel lange und konstant fahren will.

Für Elektroautos ist die volumetrische Energiedichte wichtiger als die spezifische Energiedichte, da der Platz für die Batterie beschränkt ist. Für die elektrische Aviatik und Luftfahrt allgemein ist die spezifische Energiedichte von hoher Relevanz, da die Gravitation stetig überwunden werden muss.

Spezifische Energiedichte - Gravimetrische-Energiedichte
Spezifische Energiedichte - Gravimetrische-Energiedichte

Spezifische Energiedichte oder gravimetrische Energiedichte (Wh/kg)

  • Die spezifische Energiedichte, oder gravimetrische Energiedichte, definiert die in der Batterie enthaltene Energiemenge in pro Gewicht (Wh/kg); 

Für die elektrische Aviatik und Luftfahrt allgemein ist die spezifische Energiedichte von hoher Relevanz, da die Gravitation stetig überwunden werden muss. Auch in Laptops ist eine hohe gravimetrische Energiedichte gewünscht, damit der Computer in der Tasche nicht zu schwer wird.

Wann und wo ist die Energiedichte wichtig?

Energiedichte im «Battery-Pack»

Oft wird die Energiedichte des Batteriepacks angegeben. In dieser Zahl ist, sind dann alle Komponenten eines Battery-Packs berücksichtigt. Diese Energiedichte des «Battery-Packs» ist sinnvoll beim Endverbraucher, da man diese Energiedichte auch im Elektroauto oder einem anderen Gerät effektiv verbaut. Die hohe Energiedichte in LIB Battery Packs ist unter anderem verantwortlich für die gute Umweltbilanz in Pkws.

Energiedichte in Batterien: Spezifische Energiedichte, Gravimetrische Energiedichte & Volumetrische Energiedichte
Energiedichte in Batterien: Spezifische Energiedichte, Gravimetrische Energiedichte & Volumetrische Energiedichte

Energiedichte in der «nackten Batteriezelle»​

In der Entwicklung und im Fachhandel wird oft die Energiedichte der «nackten batteriezelle» (Englisch: «bare cell» angegeben. Diese ist höher als die Energiedichte des Battery-Packs, weil Bauteile wie ein BMS, Metallkomponenten, Dichtungsmaterialien, Klebstoffe, Wärmeleitpasten und Isolationsmaterialien, die keine Energie speichern, nicht in der Energiedichte mit einberechnet sind. 

Hier werden folgenden Kompetenten mit einberechnet: aktive Elektrodenmaterialien, Stromleiterfolien, Elektrolyte, Separator und eine einfache Zell-Umhüllung.

Energiedichte im «Elektroden-Material»​

Die meist höchste Energiedichte wird von Forschern angegeben, die ein spezifisches Material untersuchen und entwickeln. Hier wird grösstenteils nur die Masse des zu untersuchenden AKTIVEN Elektrodenmaterial berücksichtigt (ohne Additive, StromabnehmerfolieElektrolyte, Separator und aktive Gegenelektrode).

Dies ist gerechtfertigt, da man in der Wissenschaft einzelne Materialien untersuchen und vergleichen will.

Für die Forscher und Leser der Forschungsresultate ist es aber notwendig, immer genau zu beschreiben, welche Zell-Komponenten in Berechnungen für die Energiedichte, Leistung und Kapazität berücksichtigt wurden.

In symmetrisch konfigurierten Superkondensatoren wird die Energiedichte durch Messung der Doppelschicht-Kapazität der Kohlenstoffe-Elektroden bestimmt. 

Suchkonsole

Aktuelle Wiki Battery Artikel

Batteriechemie logo
Akademie

Die Batteriechemie

Batteriechemie WIKI BATTERY – BATTERIEN & Energiespeicher WIKI BATTERY WIKI BATTERY Suchkonsole Batteriechemie-Definition–von-Wiki-Battery-auf-www.wikibattery.org Batterie Chemie Batteriechemie Chemie der Batterien und Akkumulatoren Batteriearten & Chemie Wenn man von der Batterie chemie («Battery chemistry» auf Englisch) spricht, spricht man eigentlich vom Typ

Mehr dazu »
Mikroporöse Separatoren für Batterien - Batterieseparatoren -
Energie & Umwelt

Mikroporöse Separatoren für Batterien

Separatoren für Batterien Wiki Battery – Enzyklopädie der Batterien WIKI BATTERY WIKIBATTERY.ORG – BATTERIEN & ENERGIESPEICHER Separatoren für Batterien (Batterieseparatoren) Batterieseparatoren: Separatoren für Batterieanwendungen erklärt auf Wikibattery.org Einführung Ein Separator ist ein unverzichtbares Bauteil jeder Zelle und Batterie. Er hat die Aufgabe, Kathode und Anode in einer

Mehr dazu »
Arten und Kategorien von Energiespeicher und Energiespeicherung-Wiki-Battery-WikiBattery.org
Wiki

Arten der Energiespeicher & Energeiespeicherung

Typen Energiespeicher & Energiespeicherung Wiki Battery – Batterien & Energiespeicher WIKI BATTERY WIKIBATTERY.ORG – BATTERIEN & ENERGIESPEICHER Energiespeicher und Energiespeicherung Suchkonsole Arten und Kategorien von Energiespeicher und Energiespeicherung-Wiki-Battery-WikiBattery.org Liste der Energiespeicher-Technologien Was sind Energiespeicher? Unter Energiespeicherung versteht man das Auffangen

Mehr dazu »
Entsorgungs-Infrastruktur-Schweiz-Bundesamt-für-Umwelt-Quelle-Abteilung-Abfall-und-Rohstoffe
Wiki

Moderne Abfallwirtschaft

Die Abfallwirtschaft umfasst die Planung, Durchführung und Verwaltung der Abfallentsorgung. Dies betrifft Abfälle aus Industrie, Gewerbe und Dienstleistungen sowie Abfälle aus Haushalten und öffentlichen Plätzen. Die Abfallentsorgung kann öffentlich, privat oder gemischt sein und ist in den meisten Ländern gesetzlich geregelt. Kreislaufwirtschaft ergänzt heute die Abfallwirtschaft & Recycling mit Rohstoffschonung und um Material- und Produktekreisläufe möglichst zu schliessen.

Mehr dazu »
Elektromobilität E-Mobilitaet---Die-Zukunft-ist-elektrisch
Gesellschaft

e-Mobilität, Elektromobilität (Electric Transportation) & Elektroauto

Elektromobilität WIKI BATTERY – BATTERIEN & Energiespeicher WIKI BATTERY WIKI BATTERY Elektromobilität Definition Elektromobilität Elektromobilität & Mobilität beschreibt die Beweglichkeit von Personen und Gütern im geografischen Raum mithilfe elektrischer Antriebe. Von der Antriebsart abgesehen, entspricht die Definition dem Ausdruck räumliche Mobilität. Nicht darunter

Mehr dazu »
Zyklenstabilität von Batterien
Akademie

Zyklenfestigkeit, Zyklenstabilität, Entladetiefe und Lebensdauer von Batterien

Stabilität, Lebensdauer, Zyklenfestigkeit, Zyklenstabilität Enzyklopädie der Batterien WIKI BATTERY WIKI BATTERY Zyklenfestigkeit, Zyklenstabilität und Lebensdauer von Batterien Verwandte Begriffe ​ Haltbarkeit, Lebensdauer, Stabilität, Zyklen, Zyklen-Lebensdauer, Zyklen-Stabilität,  Zyklenfestigkeit,  Zyklenstabilität, cycling stability, cycle-life, life-cycle, Wiederaufladbarkeit, End of Life, EOL Was ist die

Mehr dazu »

WIKIBATTERY.ORG

Wiki Battery ist eine Enzyklopädie für Batterie-Technologien, die Fachbegriffe aus dem Gebiet der Batterien einfach und verständlich erklärt.
Mehr über Wiki Battery findest du hier.

WikiBattery - WIKI Battery - WIKI für Energiespeicher und Batterien

Newsletter

Willst du Updates über alle unsere Tätigkeiten? Trag dich für den vierteljährlichen Newsletter ein.