Energieverlust verhindern
Selbstentladung von Akkus bei Elektroautos: Forscher finden Ursache für „Vampirverlust“
Steht ein Elektroauto längere Zeit einfach herum, entlädt sich der Akku von selbst. Forschern gelang es nun, diesem Phänomen auf die Spur zu kommen.
Selbstentladung von Akkus bei Elektroautos: Ursache ist ein Klebeband
Warum es zur Selbstentladung von Akkus kommt, konnte sich bisher niemand erklären. Doch nun scheinen Forscher an der Dalhousie-Universität in Halifax in Kanada dem Phänomen auf der Spur gekommen zu sein. Das Ergebnis ihrer Arbeit veröffentlichten sie im Journal of The Electrochemical Society. Demnach bilden sich in den Akkuzellen bei hohen Temperaturen sogenannte Redox-Shuttle-Moleküle, die Elektronen durch die Elektrolyt-Flüssigkeit von der Kathode zur Anode transportieren. Diese Elektronen fehlen damit für die eigentliche Versorgung der Verbraucher mit Energie.
Volkswagen – Produktion von Batteriezellen für Elektroautos
Doch woher kommen die Redox-Shuttle-Moleküle? Die Forscher fanden heraus, dass ein normalerweise farbloser Elektrolyt sich immer stärker verfärbte, wenn die Akkus sich erwärmten. Parallel dazu gab es Hinweise auf einen aktiven Redox-Prozess. Bei der Untersuchung der Elektrolyt-Flüssigkeit zeigt sich, dass darin Dimethyl-Terephthalat (DMT) vorhanden war, ein Grundstoff zur technischen Herstellung von Polyethylenterephthalat (PET). Die Selbstentladung vom Akkus wird also durch einen Bestandteil eines Kunststoffs verursacht. Dieser wiederum hat sich gelöst aus einem Klebeband, das die Elektrodenschichten zusammenhält
Die Forscher folgerten, dass es bei einem erwärmten Akku zu einer chemischen Reaktion kommt, die den PET-Kunststoff des Klebebands zersetzt. Dabei wird DMT in die Elektrolyt-Flüssigkeit freigesetzt, das zum elektrochemischen Shuttle für Elektronen wird und den Akku entlädt.
Würde man das PET-Klebeband durch ein anderes Material ohne DMT ersetzen, könnte das Entladeproblem behoben werden. Die Wissenschaftler aus Halifax sind laut Handelsblatt bereits in Kontakt mit unterschiedlichen Akkuproduzenten, um Alternativen zu diskutieren. Möglich wären demnach ein Verschweißen der Komponenten oder die Verwendung höherwertiger Folienmaterialien.
Entladung von Akkus bei Elektroautos: Balancing kostet Energie
Trotz einer Verhinderung des „Vampierverlustes“ werden stehende Elektroautos dennoch Energie verlieren, wenn auch nicht so viel. Denn zum einen schaltet sich die Überwachungselektronik des Akkus regelmäßig selbst, was natürlich Energie kostet. Zum anderen kann das sogenannte Balancing Energie verbrauchen. Dabei werden Batteriezellen, die einen unterschiedlichen Ladezustand, aneinander angeglichen. Das passiert in der Regel durch eine Entladung der volleren Zellen auf das Niveau der schwächsten Zellen. Die „überschüssige“ Energie geht dabei verloren.
