Sekundärbatterien

Sekundärbatterien, auch wiederaufladbare Batterien genannt, sind elektrochemische Energiespeicher, deren Reaktionen reversibel sind, sodass sie nach einer Entladung erneut geladen werden können. Im Gegensatz zu Primärbatterien, die nach der Nutzung entsorgt werden müssen, ermöglichen Sekundärbatterien wiederholte Lade- und Entladezyklen.

Sie bestehen aus mindestens zwei Elektroden, einem Elektrolyten und einem Separator. Beim Entladen wandeln die chemischen Reaktionen Energie in elektrischen Strom um; beim Laden wird der Prozess umgekehrt. Wichtige Parameter sind die Energiedichte, die Zyklenlebensdauer und die Effizienz. Typische Sekundärbatterien umfassen Blei-Säure, Nickel-Metallhydrid (NiMH) und Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ionen, einschließlich Varianten wie Lithium-Eisenphosphat). Redox-Flow-Batterien dienen ebenfalls als wiederaufladbare Energiespeicher, insbesondere für stationäre Anwendungen.

Anwendungen reichen von Mobilgeräten, Laptops und Elektrofahrzeugen bis zu stationären Speichern für erneuerbare Energien. Lithium-Ionen-Batterien dominieren den Markt aufgrund hoher Energiedichte, NiMH wird oft in Hybridfahrzeugen genutzt, Blei-Säure eignet sich kostengünstig für Start- und Speichersysteme.

Die Leistung variiert je nach Typ: Energiedichte, Leistungsfähigkeit und Zyklenlebensdauer unterscheiden sich deutlich; typische Li-Ionen-Systeme erreichen mehrere hundert bis über tausend Ladezyklen. Sicherheit und Lebensdauer hängen stark vom Batteriemanagementsystem (BMS), dem thermischen Management und sorgfältiger Ladeeinrichtung ab.

Umweltaspekte umfassen Recycling, Wiederverwendung von Materialien und Transparenz der Lieferketten; die Entsorgung erfolgt nach geltenden Vorschriften.