Inhalt
- Die ersten Batterien
- Blei-Säure-Batterien
- Spritzwassergeschützte Batterien
- Saugfähige Teppichbatterie aus Glas
- Batterien für Elektrofahrzeuge
Eine Autobatterie ist ein wichtiger Bestandteil des Betriebssystems eines Fahrzeugs. In Fahrzeugen mit herkömmlichen Benzinmotoren liefert die Batterie elektrische Energie zum Starten und Zünden. Elektrofahrzeuge sind auf einen anderen Batterietyp angewiesen, um die Betriebsleistung über einen langen Zeitraum bereitzustellen. Obwohl die Batterie selbst eine lange Geschichte hat, existiert das in Automobilen verwendete Blei-Säure-Modell bereits seit weniger als zwei Jahrhunderten.
Die ersten Batterien
Es wird angenommen, dass die Erfindung der Batterien 250 v. 1936 wurden im heutigen Irak irdene Krüge aus dieser Zeit entdeckt. Die Fläschchen enthielten Kupferzylinder und eine korrodierte Eisenstange. Die Korrosion der Stämme führte die Forscher zu dem Schluss, dass Gläser eine Form von Batterietechnologie sind, die für die Schmuckherstellung und Metallverarbeitung verwendet wird. Die Entwicklung der ersten modernen Batterie geht auf den italienischen Erfinder Alessandro Volta zurück, der 1800 das wegweisende Trockenzellenmodell vorstellte.
Blei-Säure-Batterien
Ein französischer Physiker namens Gaston Plante führte 1860 die erste wiederaufladbare Blei-Säure-Batterie ein, die als Vorläufer der Nasszellen-Technologie gilt. Plantes Erfindung stützte sich auf in Schwefelsäure getauchte Bleielektroden. Mit dieser Technologie konnte die Batterie einen hohen Strom erzeugen und auch als Selbstladeverfahren umwandeln. Trotz kontinuierlicher Verbesserungen bleiben Bleisäurebatterien weltweit die Hauptquelle für die Stromversorgung von Kraftfahrzeugen.
Spritzwassergeschützte Batterien
In den 1960er Jahren entwickelten deutsche Ingenieure eine "auslaufsichere" Bleibatterie. Diese Batterien, die als "Gel Cells" bekannt sind, enthielten Schwefelsäure, die mit Silicapulver gemischt wurde, um eine gelartige Substanz zu bilden. Das Gel verhinderte versehentliches Verschütten und Auslaufen und half, die Säure und andere Chemikalien im Falle eines Unfalls zu enthalten. Diese neuen Gel-Batterien hatten auch moderne Belüftungssysteme, die das Abwasser während des Ladevorgangs wiederverwendeten.
Saugfähige Teppichbatterie aus Glas
In den 1970er und 1980er Jahren wurde die in Kraftfahrzeugen verwendete Blei-Säure-Batterie weiter verbessert, und es gab solche, die als glasabsorbierende Teppichbatterien (AGM) bekannt waren. Sie enthalten eine Mikrofasermatte, die den Inhalt sauer hält und sie dicht macht. Die Säure wird nicht mit Siliciumdioxid unter Bildung eines Gels gemischt und kann somit mehr Energie erzeugen als der Betrieb einer typischen Gelbatterie. Obwohl AGMs manchmal als "versiegelte" Batterien bezeichnet werden, sind sie aufgrund ihres internen Belüftungssystems nicht wirklich geschlossen, da möglicherweise die Verbrennung unter Überdruck steht.
Batterien für Elektrofahrzeuge
Bei Elektro- und Hybridfahrzeugen werden Blei-Säure-Batterien verwendet, anstatt sie einfach mit dem Starter und der Zündung zu versorgen. Aufgrund des Bedarfs an viel mehr Energie verfügen diese Fahrzeuge über große Batterien, die in unterschiedlichen Spannungen angeordnet sind. Auch bei diesen größeren Paketen kann die Fracht für Besitzer von Elektroautos ein häufiges Problem sein. Die neuesten Lithium-Ionen-Akkus können über einen längeren Zeitraum kontinuierlich Strom liefern, haben jedoch viel höhere Preise und sind daher für viele Autobesitzer unzugänglich. Eine neue Lithium-Ionen-Batterie, die Toshiba kürzlich eingeführt hat, wird voraussichtlich die Technologie von Elektroautos erheblich verbessern, sobald sie für den Einsatz in Fahrzeugen modifiziert ist. Diese Batterie wird in weniger als fünf Minuten aufgeladen und kostet weniger als ähnliche Lithiumbatterien, die in heutigen Fahrzeugen verwendet werden.