Ja! Wieder ein herzliches Willkommen von meiner Seite zur Vorlesung Energiespeichertechnologien- & Anwendungen. Heute widmen wir uns im sechsten Kapitel wieder den elektrochemischen Energiespeicher. Jetzt aber den Lithium-Ionen-Batterien. Das Kapitel 6 hat drei Teile A, B und C. Wir starten jetzt mit Teil A.

So, was gucken wir uns im Teil A an? Ich möchte Ihnen im Teil A, vor allem die grundsätzliche Funktionsweise einer Lithium-Ionen-Batterie, so wie eine Einsortierung geben, wie sich das Ganze zu anderen Speichern sich eigentlich verhält. Dann gucken wir uns die chemische Reaktion und Interkalation an und eine erste Übersicht über den Aufbau der Komponenten, was da alles für Materialien drin sind.

Und wie immer eine Übersicht - was ist überhaupt das Medium sozusagen? Was speicher ich ein und was speicher ich aus? Hier eine etwas komplexere Zeichnung mit einer Legende, die Sie jetzt

aber noch gar nicht genau wissen müssen. Es reicht erst mal: wie immer, wir haben hier zwei Elektroden, ein Plus- und ein Minuspol, dazwischen und einen Separator. Und dann sind links und rechts Materialien, die hier natürlich unglaublich dick dargestellt sind, in Wahrheit aber hauchdünne Schichten im Micrometer-Bereich [µm] sind. Gut. Was ist der Einspeichervorgang?

Lithium plus, also das Ion Li+, wandert von der positiven Elektrode (das ist ein Lithium-Metall-Oxid im Regelfall), zur negativen Elektrode (hier ein Graphit) und wird dort eingelagert. [...] Als Speicherung bezeichnet man die Einlagerung des Lithiums

als Ion und zwar interkaliert an der negativen Elektrode. Was interkaliert bedeutet - gleich mehr. Kurz zur Ausspeicherung? Das Li+ wandert von der negativen zur positiv Elektrode zurück. Sie sehen hier den roten Pfeil. Das ist sozusagen das Ausspeichern.

Also Einspeichern: Li+ geht durch den Separator hier rein, es wird interkaliert. Die Interkalation ist im chemischen Sinne eigentlich keine Reaktion im klassischen Sinne, sondern eigentlich nur eine Anlagerung oder Einlagerung an die Oberfläche in eine chemische Verbindung, wobei sich diese Struktur während des Prozesses nicht wesentlich verändert.

Das ist so ein Mittelding zwischen: es lagert sich an und es findet eine richtige Reaktion statt. Das ist ein Übergangszustand, sozusagen. Der [...] ist hier immer notwendig. Gucken wir uns nachher aber auch auf einer weiteren Folie noch etwas genauer an, was es genau bedeutet.

Sortieren wir erst mal wieder die Lithium-Ionen-Batterien oder Energiespeicher ein wenig ein. Wir sehen Sie hier. Was sehen wir? Sind im zeitlichen Ablauf wie auch schon die Bleibatterien eher im Bereich von Stunden. Das heißt, wir haben was: Stunden-, Tagesspeicher ungefähr. Auf der anderen Seite haben wir natürlich ein Range, der ist auch hier wiederum riesig.

Wir sind irgendwo im Bereich von (das sind hier Megawatt) 10 bis 100 Megawatt fast hoch. Riesige Speicher hier sind möglich, aber auch hier auch sehr kleine Speicher und natürlich auch Ihr Mobiltelefon und Ihr Laptop. Und all die haben natürlich auch Speicher, die deutlich weniger Kapazität haben. Das sind hier alles eher Netz gekoppelte Speicher und betrachten nicht die Mobilitätsanwendung.

Bei der Effizienz, dem Wirkungsgrad sieht man schon gleich: da sind wir wieder in einer ganz hohen Liga. Da sind die Lithium-Ionen-Batterien. Round-trip Efficiencies, also Wirkungsgrade irgendwo in den hohen 80er bis 90 %, hängt auch ein klein bisschen davon ab,

wie effizient sozusagen Gleichrichter, Wechselrichter und Ähnliches funktionieren. Aber es ist eine der sehr, sehr effizienten Batterietypen und Sie sehen hier unten auch bei der volumetrischen Energiedichte haben wir einen sehr guten Wert. Natrium-Schwefel ist noch einmal ähnlich. Nickel-Metallhydrid auch,

aber beide haben schlechtere Wirkungsgrad und zum Beispiel Blei-Säure hat gleich beides - schlechteren Wirkungsgrad und geringere Energiedichte. Die Redox-Flow-Batterien, die wir in der Unit sieben kennenlernen, ebenfalls geringere Energiedichte. Also Lithium-Ionen ist schon der Speichertypus für elektrochemische Speicher, der wirklich effizient ist und eine hohe Energiedichte hat

und damit natürlich für Mobilitätsanwendungen ideal geeignet ist. Wenn wir uns dann die genaueren Speicher aus der Batterie Sicht noch mal angucken, die es dort gibt, also es gibt hier Lithium-Polymer in einer prismatischen Bauweise (was das heißt

kommt später vor) Lithium-Phosphat, Lithium-Ionen, dann in verschiedenen zylindrischen oder Aluminiumhüllen an der Stelle, hier unten noch mal die prismatischen Zellen. Man sieht direkt, [...] die Wattstunden pro Kilogramm, also die Energiedichte gravimetrisch und hier noch mal

die Energiedichte volumetrisch - in beiden Fällen [für die Lithium-basierten Batterien] sehr hohe Werte. Bessere, als die später kommen die Nickel-Metalle drin, auch die etlichen Nickel-Cadmium-Batterien und auch viel besser als Bleibatterien. So gucken wir uns das Ganze mal ein bisschen genauer an.

Also, die Lithium-Atome werden beim Entladen von der negativen Elektrode, das ist die sogenannte "Anode", hier in dem Falle Graphit, als Li+ in den Elektrolyten freigesetzt und ein Elektron ausgespeichert. Also hier wird es freigesetzt und dabei wird ein Elektron freigesetzt.

Der nächste Schritt: der durch ein Leitsalz Li-Ionen-reiche organische Elektrolyt leitet, das Li+ Ion durch den Separator zur positiven Elektrode - "die Kathode" - ein Lithium-Metall-Oxid.

Lithium-Metall-Oxid heißt nicht, dass das Lithium ein Metall ist, sondern Lithium ist mit einem anderen Metall zusammen und daraus dann ein Oxid. Also hier, dieses grau Dargestellte, ist eine Elektrolytlösung, die ist nicht-wässrig und ist Lithium-Ionen reich und sie dienen dazu, dass hier Lithium durchgeleitet wird.

Also wir leiten nicht durch einen leeren Raum, durch ein Vakuum, sondern durch ein nicht-wässriges Fluid hier, was den Elektrolyten enthält und dort viel Lithium+ schon drin hat. Dort wird es beim Entladen dann aufgenommen, dort heißt jetzt hier wieder am Pluspol. Es gibt eine positive Ladung der Kathoden-Aktivmasse

und ermöglicht so, dass dieses ein Elektron aufnimmt. Also hier wird sozusagen ein Elektron aufgenommen. Wenn hier ein Elektron aufgenommen wird, entsteht natürlich eine positive Ladung, weil die negativen verschwinden. Der Elektrolyt selber, also dieses graue hier in der Mitte, nimmt an der Reaktion

nicht teil, unterstützt aber die Ionenbewegung von der negativen zur positiven Elektrode und hat selbst ganz viele Li+ Ionen. Das heißt, es ist auch nicht immer das gleiche eine Li+ Ion, was wirklich von ganz rechts nach ganz links rüber geht, sondern es geht in diesem Bulk, wo viele Li+ sind, welche rein auf der Seite und hier wiederum welche raus. Damit bleiben sie aber - als Elektrolyt - elektrisch neutral.

Der Separator selber trennt die positive und negative Elektrode, damit es keinen Kurzschluss gibt Wie gesagt, das was hier so riesen Abstände sind, sind in Wahrheit hauchdünne Schichten - im Mikrometerbereich. Deswegen ist der Separator wichtig. So ist der nicht leitfähig. Also kein Kurzschluss, aber durch den Separator (das ist hier angedeutet), durch diese kleine Löcher

hier drin, ist ein Ionenaustausch möglich, das heißt Li+ kann dort hindurch wandern. Vielleicht auch noch ganz kurz hier links, wo wir gesagt habe - es sind Lithium-Metall-Oxide. Das sieht man ein bisschen hieran. Das Lithium ist hier so pinkfarben dargestellt. Das Metall, zum Beispiel Kobalt, ist gelb dargestellt und der Sauerstoff,

damit es ein Oxid wird, sind die großen weißen Kugeln dabei. Auch die Darstellung des Graphits ist ganz vernünftig. So sehen so Graphitringe eigentlich aus und dazwischen können sich die Li+ Ionen dann einlagern, also interkalieren.

So, schauen eir uns jetzt erst mal den Aufladevorgang an. Das heißt, wir haben hier oben eine Spannungsquelle. Die Elektronen wandern hier rein, das heißt, dass ist der Pluspol und hier wandern Elektronen raus, also das ist dann der Minuspol. Also hier ist die positive Seite dort ist die negative Seite.

So was passiert hier vorne an der positiven Elektrode, die auch (wie gesagt in Anführungszeichen immer) "Kathode" genannt wird. Im Regelfall, wo Aluminiumelektroden als Ableiter sind. Und wir gucken uns als erstes an, wenn wir aufladen. Was passiert dort? Wir haben normal unten das Lithium-Kobalt-Oxid.

Hier ist das Lithium mit einer Oxidationsstufe +1, Sauerstoff ist hier in dem Falle -2 und das Kobalt ist +3. So und was passiert dann? Wenn ich jetzt ein Li+ abgebe, bleibt die Oxidationsstufe vom Lithium eigentlich gleich.

Das sieht man hier. Aber das Kobalt-Oxid nimmt mit einem Mal wieder eine neutrale Ladung an, dazu muss es aber ein Elektron verlieren und dann wird aus dem Kobalt mit einmal ein vier plus. Hier war es ein Co3+, dann ist es ein Co4+, es wurde also oxidiert.

Also aus Lithium-Kobalt-Oxid wird ein Li+ freigesetzt, das Kobalt-Oxid, da ändert das Kobalt seine Oxidationsstufe von +3 auf +4 und dadurch wird ein Elektron freigesetzt. Und dieses Elektron geht leitend durch diese Schicht hier, dann zur Elektrode und kann dann z.B.

mit der Spannungsquelle in den Pluspol wandern. Das Li+, das ist hier rot dargestellt, wandert hier durch den Separator durch, kommt hier drüben als Li+ an. Dann wäre das ja so zu sagen, wieder ein geladener Zustand. Also es wäre nicht elektrisch neutral.

Dazu kommt aber dann hier oben aus der Spannungsquelle sozusagen ein Elektron, gesellt sich dazu und dann wird am Ende das Ganze rein bilanziell zu einem Lithium-C6 (LiC6), in das Graphit eingelagert. Also Li+ plus ein Elektron minus macht das ganz neutral... und C6 ist an sich erst mal neutral und dadurch entsteht dann hier

diese Interkalations-stöchiometrische Gleichung. Die Annahme ist, dass nur ein Lithium-Ion pro Reaktion übergeht. So sieht das ganze aus. Also auf der linken Seite ist es wirklich noch eine relativ klassische Oxidation

von Kobalt als 3+ auf Kobalt als 4+. Auf der rechten Seite, jedoch ist es eher unklassisch. Da wird aus einem Li+ plus diesem C6 Ring plus ein Elektron, dann ein wiederum elektrisch neutrales LiC6, an der Stelle.

Ich hoffe, dass es so einigermaßen verständlich ist. Es ist nicht so schön wie die Blei-Säure-Batterie natürlich, aber doch hoffentlich einigermaßen verständlich. So, wir können und das hier noch mal ein bisschen genauer im Detail angucken. Also, wir haben hier unten dieses Lithium-Kobal-Oxid [LiCoO2],

das ist das Lithium +1, das Kobalt +3, das das O ist natürlich immer -2, das ist hier jeweils oben drüber geschrieben. Wichtig ist eigentlich nur, das Kobalt zu beachten, weil da ist das +3. Weil, wenn dann die Reaktion stattfindet, wird das Li+ freigesetzt -

also wir wandern dann einfach geistig nach hier oben, da hat die Reaktion stattgefunden - das Lithium wird als +1 , das Kobalt hat seine Oxidationsstufe geändert auf Co4+ und gibt dabei ein Elektron frei. Das Li+ ist hier in der Bilanz

natürlich frei und kann dann hier rüber wandern, an der Stelle. So, das Ganze wollen wir jetzt doch mal ein wenig genauer angucken. Es gibt dazu ein Video vom "Simple Club" - das Ganze nochmal animiert und vielleicht hilft Ihnen das auch, es ein bisschen besser zu verstehen. Es ist auch ganz, ganz gut animiert dargestellt aus meiner Sicht.

Okay, starten wir das Video mal. "Eine der wichtigsten Dinge bei elektronischen Geräten ist der Akku. Und genau darum geht es heute. Aber es gibt ja sehr viele verschiedene Arten von Akkus: die Blei-Akkus, den Silber-Zink-Akku, den Natrium-Schwefel-Akku und, und, und.

Doch der, der aus eurem Smartphone raus hüpft, wenn ihr es fallen lasst basiert auf Lithium und Ionen. Dementsprechend heißt der auch so - der Lithium-Ionen-Akkumulator X 420. Okay, das X420 war nur Geschwafel von mir. Lithium kennen wir, Ionen kennen wir. Aber wie funktioniert denn jetzt das Ganze?

Schauen wir uns dazu erst mal den Aufbau von so einer Energiezelle an. So ein Akku kann und ist meist auch aus mehreren solcher Zellen aufgebaut. Und so eine Zelle sieht jetzt so aus. Damit der Strom irgendwie die Zelle erreichen oder auch wieder abfließen kann, ist auf der einen Seite eine Aluminiumschicht und auf der anderen eine aus Kupfer. Die leiten ja beide Strom.

Dazwischen sind noch zwei Schichten, die eigentlichen Elektroden des Akkus. Bei der Alu Schicht ist eine Lithium-Metall-Oxid Lage, die stellt die Kathode dar. Auf der anderen Seite beim Kupfer ist eine Lage aus reinem Graphit, also eine natürliche Erscheinungsform des Kohlenstoffs.

Die stellt dann die Anode dar. Generell gilt für solche Schichten - je gleichmäßiger ihre chemische Zusammensetzung, desto höher sind die Leistung und Lebensdauer der Batterie. Gefüllt ist die Zelle mit einem möglichst sehr reinen und wasserfreien Elektrolyten. Das bedeutet dann, ein organisches Lösungsmittel mit einem Leitsatz drin wie Lithiumhexafluorophosphat (LiPF6).

Da aber momentan die Kathode und Anode nicht voneinander isoliert sind, würde es so zum Kurzschluss kommen. Aber keiner möchte ja, dass euer Handy in der Hand explodiert, während ihr Candy Crush spielt. Deshalb finden wir zwischen der Kathode und der Anode noch einen Separator,

der beide Schichten voneinander abtrennt. So, dann mal zum Mechanismus. Wie der Name uns schon verrät, geht es ja um Lithium-Ionen. Die befinden sich nämlich am Anfang, wenn die Batterie leer ist, auf der Seite der Lithium-Metall-Oxid-Schicht. Deshalb heißt sie auch so. Die Schicht besteht zum Beispiel aus Lithium-Kobalt-Dioxid.

Da sind die Lithium-Ionen dann die roten Kugeln. Zum Aufladen des Akkus wird von außen eine Spannung angelegt, die würdet ihr mit eurem Ladekabel ans Handy anschließen. Und zwar ist die Graphit-Elektrodenschicht dann über die Kupferschicht mit dem negativen Pol verbunden und die Lithium-Metall-Oxid-Elektroden-Schicht über die Aluminium-Schicht mit dem positiven Pol.

Wenn jetzt die Batterie aufgeladen wird, fließen also Elektronen vom Minuspol über die Kupferlage zum Graphit. Andersherum fließen Elektronen von der Lithium-Metall-Oxid-Lage übers Aluminium ab zum Pluspol. So würde sich natürlich die Lithium-Metall-Oxid-Schicht positiv aufladen und die Graphit-Schicht negativ.

Gucken wir uns die Lithium-Metall-Oxid-Schicht noch mal genauer an. Da hat das Lithium die Oxidationszahl plus 1 (+I), Kobalt +III und Sauerstoff wie immer -II. Insgesamt ist dieses Oxid also ungeladen. Wenn jetzt durch die äußere Spannungsquelle während der Aufladung Elektronen abgezogen werden, dann wird das Kobalt weiter oxidiert, zur Oxidationsstufe +IV.

Jetzt haben wir da aber eine positive Ladung zu viel. Wie eben schon gesagt, würde sich die Schicht positiv aufladen. Um dem entgegenzuwirken passiert jetzt etwas Krasses. Es wandern einfach positiv geladene Lithium-Ionen aus der Lithium-Metall-Oxid-Schicht durch den Separator hindurch zur Graphit-Schicht hin,

weil sie es können und die Metall-Oxid-Schicht so wieder ungeladen wird. Bloß, wie können die das? Zum Einen wird dieser wasserfreie Elektrolyt als Transportmedium verwendet. Deswegen müssen die Hersteller darauf achten, dass die Flüssigkeit sehr rein ist, sonst würde es immer wieder Störung während dem Auf- und Entladen geben. Aber wir haben doch noch unseren Separator, der alles schön isoliert,

damit es keinen Kurzschluss gibt. Ja, der Separator hat sich da einen coolen Trick ausgedacht. Der ist nämlich aus mikroporösem Kunststoff. Das bedeutet, dass er für winzig kleine Teile wie unsere Lithium-Ionen durchlässig ist. Deswegen gelingt es nur, unseren Lithium-Ionen von der einen zur anderen Seite hin zu pilgern.

Und dort verbinden sich die Lithium-Ionen mit den überschüssigen Elektronen, so dass sich auch auf der Seite die Ladung ausgleicht. Sie können sich da schön in die Schichtstruktur des Graphit einlagern. Und wenn alle Lithium-Ionen jetzt angekommen sind, dann ist der Akku voll geladen. Beim Entladen passiert eigentlich genau alles umgekehrt. Dieses Mal lösen sich halt einerseits die Elektronen vom Lithium

und wandern zum Beispiel durch ein Kabel zu einem Scheinwerfer und dann per Kabel wieder zurück zum Lithium-Metall-Oxid. Das ist kein Problem, denn das Lithium ist sehr unedel und gibt seine Elektronen leicht ab. Andererseits wandern die Lithium-Ionen wieder zurück zur anderen Seite und können da wieder gut eingebaut werden, weil da ja die Elektronen schon hingeflossen sind.

Die verbinden sich jetzt zwar nicht direkt mit dem Lithium, sondern reduzieren das Kobalt zurück zur Oxidationsstufe +III, weil das Kobalt ein bisschen edler ist. Aber so wird auch diese Seite insgesamt wieder ungeladen. So, da haben wir also ein Lade- und Entladezyklus durch und so wiederholt sich der Prozess immer und immer wieder.

Zum Schluss noch ein paar kleine fun facts. So eine Lithium-Ionen-Batterie hält ungefähr fünf Jahre. Sie verkraftet ungefähr 700 bis 1000 Ladezyklen, bevor ihre maximale Kapazität auf unter 90 % des ursprünglichen Wertes sinkt. Hohe Temperaturen veraltern euren Akku sehr schnell. Deswegen immer irgendwo kühl aufbewahren. Wenn euer Handy fertig geladen

ist, dann trennt es vom Ladekabel, um eine vorzeitige Alterung zu verhindern. Also Leute, danke fürs Anschauen und checkt unbedingt noch unsere App The Simple Club ab, bis gleich." So, ich hoffe, dass das Video Ihnen noch mal mit diesen Bewegtbildern ein bisschen klarer den Ablauf hat zeigen können, wie das Ganze in den Lithium-Ionen-Batterien

auf der Kathoden- und auf der Anodenseite vonstatten geht. Schauen wir uns das Ganze genauer an, hier am Beispiel von Lithium-Kobalt- Oxid. Oben noch mal die Grafik, wo man sehen kann, hier steht es als sogenanntes LiMO2, da steht das M für Metall,

wir wollen das für Kobalt betrachten, an der Stelle. Rechts wieder das Graphit. Die positive Elektrode hat dann eine Bilanzgleichung, die da lautet: Li(1-x)CoO2 + xLi+ + xe-. Wieso steht das dort? Also wir haben den entladen Zustand.

Dann haben wir komplett nur Lithium-Kobalt-Oxid, dann wird dieses x null (X=0) sein. Wenn x null ist, haben wir hier kein Li+, auch keine Elektronen. Wenn ich aber dann ein wenig lade, kann ich sozusagen immer weiter hier immer mehr das x verändern, bis zu 0,6.

Dann steht aber hier nur noch Li(0,4)CoO2 +0,6 Li+ + 0,6 e-, an der Stelle. Warum steht da 0,6 und warum nicht eins? Warum kann ich also die Li+ die ich alle drin haben im Oxid nicht alle rausholen? Ganz einfach.

Dieses Mischmetall-Oxid ist nur stabil bis zu einer geringsten Menge von ungefähr 40 % Li+ Ionen, die dort eingebunden sind. Wenn ich unter 40 % Li+ Ionen gehe, bricht mir diese Struktur zusammen. Das heißt diese Aktivmasse wäre danach zerstört.

Ich muss also immer in diesem Range bleiben. Bei der negativen Elektrode habe ich entweder LiC6, wenn alles eingelagert ist, oder aber ich habe Teile davon schon ausgelagert und dementsprechend auf der anderen Seite dann Li+ und Elektronen und das C6 als Graphit.

Hier kann ich aber komplett - das Li+ komplettes in das Graphit ein- und wieder auslagern. Da gibt es an der Stelle keine Mindestmenge. Wichtig, da hier an der Anode, also negativen Elektrode, x Lithium übergehen, an der Kathode hier vorne aber nur 0,6 Lithium,

und in beiden Fällen eigentlich gleich viel Elektronen, kann die Anode hier kleiner sein. In diesem Falle 0,6 mol kann sie nur ausmachen, weil ich kann ja gar kein ganzes Mol Li+ freisetzen, sondern nur hier 0,6 mol freisetzen und dementsprechend kann die negativen Elektrode kleiner ausfallen,

weil ich natürlich nur diese 0,6 Mol Li+ aufnehmen muss und kein ganzes Mol. Die Gesamtreaktionsgleichung wird ein klein wenig leichter, wenn man die beiden Seiten zusammenfasst, dann haben wir hier... Ich habe einmal den komplett geladenen Zustand. Li(0,4)CoO2 + 0,6 Lithium in dieser Graphit Struktur.

Das Ganze kann ich auch komplett entladen, dann ist es reines Lithium-Kobalt-Oxid und 0,6 C6. Das sind diese sechs Mol, wo sagten diese kann sozusagen kleiner ausfallen, wobei kleiner ist rein molar zu verstehen, nicht in Gewicht, nicht in Größe, weil es durch alles von Dichte, Molmassen

und Ähnlichem abhängt, sondern nur sozusagen auf die Anzahl der Atome bezogen. So, dann habe ich gesagt, wir wollten uns noch kurz die Komponenten angucken, damit Sie einen ersten Eindruck haben. Also wir haben an der Kathode, das ist die positive Elektrode, der Pluspol, die enthält im Regelfall Lithium-Metalloxid Verbindungen.

Wie eben gezeigt, diesem Lithium-Kobalt zum Beispiel (das ist hier das Erste) oder auch mit Nickel, Mangan und das nimmt das Li+ und das Elektron beim Entladen auf. Die Anode, also negative Elektrode, Minuspol, ist im Regelfall Graphit

und nimmt beim Laden dass Li+ als Interkalationsreaktion auf, sowie ein Elektron. Der Elektrolyt besteht aus einem organischen Lösungsmittel und gelösten Lithium-Salzen wie LiPF6 an der Stelle. Wollen wir mal kurz gucken: also Lithiumhexafluorophosphat

ist eine anorganische Verbindung bestehend aus Lithium, genauer gesagt, dem Kationen Li+ und dem hexafluorophosphat-Anion FF6-. Daher kommt die Summenformel LiPF6. Aber wichtig ist, es dissoziiert in Li+ und PF6- und dementsprechend haben wir genug Li+ in dem Elektrolyten die ganze Zeit vorliegen.

Ganz wichtig dabei noch ist : Wasserfreiheit. Das Innere eines Lithium-Ionen-Akkumulators ist völlig wasserfrei. Der Gehalt an Wasser ist kleiner 20 ppm (kleiner 20 parts per million). An etwaigen Beschädigungen, also an diesem Housing (der Hülle), der Schutzschicht oder Ähnlichem,

wo dort Wasser eindringen kann, würde dieses sofort unter starker Wärmeentwicklung reagieren und würde dazu führen, dass es Brand- oder Verpuffungsgefahren gibt. Also ich muss grundsätzlich Wasserfreiheit bei Lithium-Ionen-Batterien immer sicherstellen, das ist (hinterher sehen wir es) beim Zusammenbau auch eine große Herausforderung.

Dann kurz vorm Schluss des Teils A noch einmal eine Übersicht über die verschiedenen Typen, die wir haben. Grundsätzlich gibt es Lithium-Batterie-Systeme, die zerfallen in Lithium-Metall-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien. Die metallischen sind eigentlich eher selten. Das sind vorrangig Primärzellen, die man kaufen kann, aber nicht wieder aufladbar.

Die sind hier auf der rechten Seite. Und diese Primärzellen gibt es entweder mit flüssigen Elektrolyten oder mit Polymer-Elektrolyten, also beide Varianten existent. Jede haben Vor- und Nachteile. Bei den wiederaufladbaren System, da sind es die Lithium-Ionen

und da gibt es auch wiederum den flüssigen Elektrolyten oder ein Polymer-Elektrolyten. Hier ist nur der große Unterschied, dass bei dem flüssigen Elektrolyten wir eine sehr hohe Leistungsdichte haben. Wird schon mal bei Elektromobilität eingesetzt. Beim Polymer haben wir eher eine geringere Leistung und man kann sie nicht gut bei tiefen Temperaturen einsetzen.

Man muss wissen, das Polymer leitet einfach bei Wärme besser als bei Kälte. Und wenn es kühl wird, dann ist die Ionen-Leitfähigkeit des Polymers doch arg herabgesetzt. Aber dazu sehen wir gleich mehr im Teil B, weil damit haben wir unseren Teil A erst mal durch und ich freue mich gleich mit Ihnen den Teil B durchzugehen.

Bis gleich dann. Tschüss.