1. DEUTSCH
  2. News
  3. Stories
  4. 2019
  5. 09
  6. Glossar Batterie: Fertigung, Forschung und Strategie

Wir nutzen Cookies, um Ihnen die bestmögliche Nutzung unserer Webseite zu ermöglichen und unsere Kommunikation mit Ihnen zu verbessern. Wir berücksichtigen hierbei Ihre Präferenzen und verarbeiten Daten für Analytics und Personalisierung nur, wenn Sie uns durch Klicken auf "Zustimmen und weiter" Ihre Einwilligung geben oder über den Button "Cookie Präferenzen setzen" eine spezifische Auswahl festlegen. Sie können Ihre Einwilligung jederzeit mit Wirkung für die Zukunft widerrufen. Informationen zu den einzelnen verwendeten Cookies sowie die Widerrufsmöglichkeit finden Sie in unserer Datenschutzerklärung und in der Cookie-Richtlinie.

Zustimmen und weiter Cookie Präferenzen setzen

Glossar Batterie: Fertigung, Forschung und Strategie

Glossar Batterie: Fertigung, Forschung und Strategie

Was bedeutet Anode, was ist eine Feststoffbatterie? Und wie funktioniert Zellkonditionierung? Die wichtigsten Begriffe aus der Welt der Batteriefertigung und 
-forschung, einfach erklärt.

  • Anode


    Positiv geladene Elektrode (Pluspol) in einer elektrolytischen Zelle, siehe: Elektrode

  • Batteriesystem

    Die Batteriesysteme der Volkswagen ID. Modelle sind flach und zwischen den Achsen im Unterboden der Fahrzeuge verbaut. Das gesamte Batteriesystem ist aus einzelnen Batteriezellen aufgebaut. Mehrere dieser Zellen werden miteinander verbunden und zu einem Batteriemodul zusammengefügt. Für eine Automobilbatterie werden viele solcher Batteriemodule zusammen mit einem Batteriemanagementsystem kombiniert. Sie ergeben so letztlich ein vollständiges Batteriesystem. Der Vorteil dieses modularen Aufbaus ist die Flexibilität: Je höher die Reichweite des Autos sein soll, desto mehr Module werden im Batteriesystem verbaut. Für den Kunden ergibt sich damit die Möglichkeit, über die Größe der verbauten Batterie die Reichweite seines Fahrzeugs aktiv zu beeinflussen.

  • Batteriezelle (Lithium-Ionen)

    Einfach erklärt – Lithium-Ionen-Batterie

    Eine Lithium-Ionen-Batteriezelle besteht aus den Komponenten Anode (Graphit auf Kupferfolie), Separator (keramische Polyolefin-Folie mit Mikroporen), Kathode (Lithium-Metall-Oxid auf Aluminiumfolie) und einem Elektrolyten (Lithium-Salze mit Additiven gelöst in organischen Lösungsmitteln). Beim Laden der Batteriezelle wandern Lithium-Ionen aus der Kathode durch den Separator hin zur Anode und werden dort gespeichert. Die elektrische Energie – eingespeist aus dem Stromnetz – wird dadurch in chemische Energie umgewandelt. Beim Entladen – zum Betrieb des Elektromotors – wandern die Lithium-Ionen zurück in Richtung Kathode. Die gespeicherte chemische Energie wird dadurch wieder in elektrische Energie umgewandelt.

  • BEV

    Als Battery Electric Vehicle (BEV) – auf deutsch: Elektrofahrzeug – werden Verkehrsmittel bezeichnet, die ausschließlich mit Batteriestrom betrieben werden. Elektrofahrzeuge enthalten mindestens einen elektrischen Motor als Energiewandler sowie ein elektrisch aufladbares Energiespeichersystem, das extern aufgeladen wird – Akku oder Batterie genannt

  • Center of Excellence Batteriezelle

    Im Center of Excellence Batteriezelle (CoE) in Salzgitter hat der Konzern die Verantwortung für Entwicklung, Beschaffung und Qualitätssicherung aller Batteriezellen gebündelt. Auch Fertigungskompetenz wird dort aufgebaut. Ziel ist es, das Wissen über die Produktionsprozesse weiter zu vertiefen, um künftige Entwicklungen gestalten zu können und so Performance, Kosten und Qualität zu sichern.

  • Elektrode

    Elektroden sind Komponenten einer Batteriezelle. Sie bestehen aus Aktivmaterialien, die auf einer elektrisch leitenden Metallfolie aufgebracht werden. In einer Batteriezelle gibt es immer zwei Arten von Elektroden: Anode (positiv geladen) und Kathode (negativ geladen). Im Betrieb findet zwischen den Elektroden der Ladungsaustausch statt.

  • Elektrodenfertigung

    Von den Rohstoffen zu den ersten Zwischenprodukten: Während der Elektrodenfertigung werden die Rohstoffe anfangs genau dosiert und mit Lösungsmitteln vermischt. Diese Mixtur wird daraufhin im nassen Zustand auf Metallfolienbahnen aufgebracht und getrocknet.

  • Elektrolyt

    Um den Ionenaustausch zwischen einzelnen Elektroden zu ermöglichen, benötigt man einen Elektrolyten. Dieser ist ein zentraler Bestandteil der Batteriezelle. Durch Hinzufügen von Additiven können die Zelleigenschaften deutlich verändert werden (Lebensdauer, Leistungsfähigkeit, Sicherheitsverhalten).

  • Energiedichte

    Die Energiedichte bezeichnet in der Physik die Verteilung von Energie auf eine bestimmte Größe. Es gibt zwei Arten von Energiedichten, zwischen denen Experten unterscheiden.

    Erstens: Die gravimetrische Energiedichte beschreibt, wie viel Energie pro Gewicht (Masse) gespeichert werden kann. Sie wird in Kilowattstunden pro Kilogramm (kWh/kg) angegeben. Je höher die Energiedichte ist, desto leichter ist eine Batterie bei gleicher gespeicherter Energiemenge.

    Zweitens: Die volumetrische Energiedichte beschreibt, wie viel Energie pro Volumen aus einer Batterie entnommen werden kann. Sie wird in Kilowattstunden pro Liter (kWh/l) angegeben.

  • Feststoffbatteriezelle

    Die Technologie der Feststoffbatteriezelle unterscheidet sich von den bisher üblichen Lithium-Ionen-Zellen durch eine andere Art von Elektrolyt. Dieser ist keine Flüssigkeit mehr, sodass die gesamte Batteriezelle nur noch aus Feststoffen besteht. Diese Technologie bietet gegenüber aktuellen Batteriezellen eine höhere Energiedichte, bessere Schnelllade- und bessere Sicherheitseigenschaften sowie einen niedrigeren Platzbedarf. Zur weiteren Erforschung dieser Technologie hat Volkswagen 2019 ein Gemeinschaftsunternehmen mit der amerikanischen QuantumScape Corporation mit dem Ziel gegründet, die neue Generation von Batterien zu Industrialisieren.  

  • Funktionsweise einer Batterie

    Während des Entladens einer Batteriezelle wandern Lithium-Ionen durch den Elektrolyten von der Anode zur Kathode. Zeitgleich bewegen sich Elektronen über einen äußeren Stromkreis in die gleiche Richtung. Dabei verrichten die Elektronen Arbeit, die z.B. für den Antrieb von Elektromotoren genutzt wird.

  • Kathode

    Negativ geladene Elektrode (Minuspol) in einer elektrolytischen Zelle, siehe: Elektrode

  • Kobalt/Cobalt

    Das Metall Kobalt (Cobalt in der chemischen Fachsprache) ist aktuell von zentraler Bedeutung bei der Herstellung einer Lithium-Ionen-Batterie. Der Anteil des Rohstoffs soll von zurzeit zwölf bis 14 Prozent (Gewichtsanteil in der Kathode) auf fünf Prozent innerhalb der nächsten drei bis fünf Jahre sinken. Volkswagen arbeitet daran, Kobalt-freie Batteriezellen zu entwickeln.  

  • Lithium

    Lithium ist ein Alkalimetall und gilt als derzeit konkurrenzloser, auf absehbare Zeit unersetzlicher Ladungsträger. Denn kein anderes Element bietet vergleichbare Eigenschaften für automobile Batterieanwendungen. Dementsprechend ist die Absicherung des Rohstoffzugangs und des Marktes essentiell. Lithium wird in naher Zukunft einer der meistgefragten Rohstoffe der Erde sein. Laut Prognose wird sich der weltweite Lithium-Bedarf bis zum Jahr 2023 mehr als verdoppeln – größtenteils aufgrund der Verarbeitung in Autobatterien.

  • Lithium‐Ionen‐Akku

    Die Lithium-Ionen-Batterie (auch Lithium-Ionen-Akku) ist aufgrund ihrer Eigenschaften die am häufigsten verwendete Speichertechnologie für energieintensive Anwendungen (z.B. eAutos, eBikes, Notebooks, Handys). Dabei handelt es sich eigentlich um einen Oberbegriff, da eine Lithium-Ionen-Zelle aus sehr verschiedenen Materialpaarungen hergestellt werden kann. Durch diese Flexibilität ist es möglich, für sehr unterschiedliche Anwendungen die passende Speichertechnologie zu verwenden. Auch Volkswagen nutzt diesen Vorteil und verwendet Lithium-Ionen-Batterien in seinen Autos.

  • Memory‐Effekt


    Kapazitätsverlust bei einigen Akkuarten, die vor neuerlicher Aufladung nicht vollständig entladen wurden. Man geht davon aus, dass sich der Akku den Energiebedarf „merkt“ und mit der Zeit statt der ursprünglichen nur noch die bei den bisherigen Entladevorgängen benötigte Energiemenge zur Verfügung stellt. Volkswagen setzt auf Lithium-Ionen-Akkus, die keinen Memory-Effekt aufweisen, durch tägliches Laden nicht beschädigt werden und sich nur marginal selbst entladen.

  • Pouch-Zelle

    Eine Pouch-Zelle ist eine von insgesamt drei möglichen Bauformen einer Lithium-Ionen-Zelle. „Pouch“ ist englisch und bedeutet Beutel oder Tasche. Das Gehäuse einer Pouch-Zelle besteht aus einer Aluminium-Verbundfolie, wie sie in ähnlicher Form auch bei der Verpackung von Kaffeebohnen genutzt wird. Daher wird diese Bauform umgangssprachlich auch als Coffee-Bag-Zelle bezeichnet. Im „Center of Excellence Batteriezelle“ im Volkwagen Werk in Salzgitter werden Pouch-Zellen auf einer Pilotanlage gefertigt.

  • Recycling

    Der Begriff „Recycling“ ist ein Lehnwort aus dem Englischen und steht für Wiederaufbereitung oder Wiederverwertung. Bis vor kurzem wurden Batterien als Sondermüll angesehen. Dabei können sie als Rohstoffquellen dienen. Deshalb arbeiten Volkswagen Ingenieure bereits an einem Recycling-Konzept für Batterien. Das Ziel: Rohstoffe in die Prozesskette der Herstellung zurückzuführen.

    Lithium zu Lithium, Mangan zu Mangan

  • QuantumScape Corporation

    Zur Erforschung der Feststoffbatteriezelle hat Volkswagen 2019 ein Gemeinschaftsunternehmen mit der amerikanischen QuantumScape Corporation gegründet. Ziel ist es, diese neue Generation von Batterien zu industrialisieren.

  • Second Life

    Der Begriff „Second Life“ stammt aus dem Englischen. Er bedeutet übersetzt „zweites Leben“. Dieses zweite Leben werden viele Batterien nach ihrer Nutzungsphase im Auto führen. Die sogenannten Rückläufer werden unter anderem als Bestandteil von flexiblen Ladesäulen verwendet werden. Das sind Schnellladesäulen, die – etwa bei Festivals oder Großveranstaltungen – den Besuchern zur Verfügung stehen. Sie arbeiten nach dem Prinzip einer Power-Bank, wie sie jeder vom Handy kennt. Alternativ sind die Schnellladesäulen mit Stromanschlüssen versehen und versorgen entlang von Autobahnen und Bundesfernstraßen e-Fahrer beim schnellen Nachladen auf langen Strecken. Für alle diese Anwendungen sind Batterien in einem „zweiten Leben“ bestens geeignet.

  • Separator

    Der Separator ist eine Komponente jeder Batteriezelle. Seine Aufgabe ist die räumliche und elektrische Trennung von Anode und Kathode, damit es zu keinem internen Kurzschluss kommen kann. Trotz der elektrischen Isolierung ist ein Separator durchlässig für Ionen, damit die chemische Reaktion zwischen den Elektroden stattfinden kann.

  • Zelle

    Eine Batteriezelle ist die kleinste Komponente in einem Batteriesystem. In ihr wird die Energie gespeichert. Aufgebaut sind Batteriezellen aus den Bestandteilen Anode, Separator, Kathode, Elektrolyt und dem umgebenden Gehäuse.

  • Zellassemblierung

    Bei der Zellassemblierung werden die Bauteile aus der Elektrodenproduktion weiterverarbeitet und zu einer fertigen Zelle zusammengebaut.

  • Zellkonditionierung

    Die Konditionierung der Zelle ist der letzte Fertigungsschritt der Zellproduktion. Dort werden die bereits mechanisch fertig produzierten Zellen zum ersten Mal elektrisch ge- und entladen. Durch die Arbeitsschritte während der Konditionierung werden die späteren Leistungseigenschaften einer Batteriezelle deutlich beeinflusst.

  • Zyklenfestigkeit

    Anzahl der Lade- und Entladezyklen, die ein Akku durchlaufen kann, bevor seine Kapazität unterhalb eines bestimmten Prozentsatzes der Anfangskapazität abgefallen ist. Volkswagen setzt auf Lithium-Ionen-Akkus, die keinen Memory-Effekt aufweisen, durch tägliches Laden nicht beschädigt werden und sich nur marginal selbst entladen. Hochwertige Komponenten sorgen für eine herausragende Funktionsfähigkeit und möglichst geringe Abnutzungserscheinungen. Daher gewährt Volkswagen eine spezifische Garantie auf die Batterie Ihres Elektrofahrzeugs, deren Details den Garantiebedingungen zu entnehmen ist.

Wichtiger Hinweis

Wenn Sie auf diesen Link gehen, verlassen Sie die Seiten der Volkswagen AG. Die Volkswagen AG macht sich die durch Links erreichbaren Seiten Dritter nicht zu eigen und ist für deren Inhalte nicht verantwortlich. Volkswagen hat keinen Einfluss darauf, welche Daten auf dieser Seite von Ihnen erhoben, gespeichert oder verarbeitet werden. Nähere Informationen können Sie hierzu in der Datenschutzerklärung des Anbieters der externen Webseite finden.

Weiter zur Seite Abbrechen