Chemie-Wissen für Schlaumeier: Wie funktioniert eine Batterie im E-Auto?

Kategorie: Stories

Die Zukunft auf den Straßen gehört den E-Autos. Und die Chemie hat ihren Anteil daran. Denn damit E-Autos fahren können, brauchen sie Akkus. Und die funktionieren auf eine Art und Weise, die Chemie-Schlaumeier interessieren dürfte.

Immer mehr Autofahrer:innen überlegen sich, ob sie ein E-Auto fahren wollen. (Foto: picjumbo, CC0)

Immer mehr Autofahrer:innen überlegen sich, ob sie ein E-Auto fahren wollen. (Foto: picjumbo, CC0)

Ja, E-Autos bringen was. Bei einem Elektro-Auto, das 2020 in Deutschland gekauft wurde, sind die CO2-Emissionen nur noch halb so hoch wie bei einem konventionellen Benziner. Und die Entwicklung wird noch besser, wenn der Anteil der Erneuerbaren Energien am Strommix weiter steigt.

Die Chemie ist bei dem Thema mittendrin. Denn damit E-Autos fahren können, brauchen sie Akkus.

Die Anforderungen an die Fahrleistung erfüllt bisher die Lithium-Ionen-Batterie am besten. Mehr über Lithium erfahrt ihr hier. 

Und mehr darüber, wie diese Batterien im E-Auto funktionieren, jetzt:

Lithium-Ionen-Batterien auch im Smartphone

Lithium-Ionen-Batterien sind auch die Standardausrüstung bei elektrischen Kleingeräten wie Mobiltelefonen, Notebooks und Akku-Werkzeugen.

Im Gegensatz zu den dort verbauten Lithium-Ionen-Akkus haben die im Elektroauto eingesetzten Akkus ein ausgeklügeltes Thermomanagement. Dis sorgt für eine lange Lebensdauer der Batteriezellen. Es stellt unter anderem sicher, dass die Zellen nicht überhitzen.

Noch ein bissel Physik, bitte

Elektroautos werden ausschließlich mit Gleichstrom betrieben. Deshalb muss der Wechselstrom, der aus der Steckdose oder Ladestation kommt, umgewandelt werden.

Die Umwandlung übernehmen sogenannte Gleichrichter, die in der Elektronik des Autos integriert sind. Auch viele Ladestationen verfügen über solche Umwandler, um Akkus direkt mit Gleichstrom zu versorgen.

Die Ladezeiten der E-Autos werden immer kürzer, sodass sie auch auf längeren Etappen genutzt werden können.

Warum die Herstellung eine Rolle bei der CO2-Bilanz spielt

Generell gilt: Je mehr Kapazität die Akkus haben, desto leistungsfähiger sind sie. Leistungsfähige Akkus mit hohen Reichweiten sind allerdings groß – und schwer. Schwer heißt: um die 700 Kilogramm. Auch elektrische Kleinwagen mit wesentlich geringeren Reichweiten haben dicke Akkus mit um die 200 Kilo.

Die Herstellung von Antriebsbatterien kostet viele wertvolle Rohstoffe und viel Energie. Im Idealfall werden die Akkus daher mit 100 Prozent regenerativem Strom hergestellt. Geschieht das nicht, fallen Emissionen an. Je größer die Batterie, desto größer die CO2-Belastung.

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