© Michał Jamro
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Neue Technologie aus der Schweiz verhindert die vorzeitige Alterung von Batterie-Speichern

Zellen-Verschleiß durch Lastspitzen und Hitze? Elektrochemisch/-statische Kombinationsspeicher-Technologie bietet Lösungen

Stromspeicher der Lithium-Ionen-Gruppe als elektrochemische Systeme sind für viele Anwendungsfälle im stationären und vor allem im mobilen Bereich prädestiniert.
Ebenso sind elektrostatische Speicher mit Super-Kondensatoren in speziellen Anwendungen anzutreffen. Meistens wird entweder ein elektrochemischer oder ein elektrostatischer Speicher eingesetzt.

In vielen Anwendungen ist es sinnvoll beide Speichertypen miteinander zu kombinieren um dessen Vorteile zu vereinen. So kann, bei entsprechender Anwendung, der elektrochemische Speicher geschont und gleichzeitig die Leistungsfähigkeit des gesamten Speichersystems massiv gesteigert werden.

Erschwert wird eine mögliche Umsetzung dadurch, dass die bis anhin anzutreffenden Batteriemanagementsysteme (BMS) oder Kondensatormanagementsysteme (KMS)
als eigenständige Systeme konzipiert und daher nicht aufeinander abgestimmt sind.

Die U5-Kombinationsspeicher-Technologie verbindet beide Speichertypen mit einem gemeinsamen, aktiven, durch entkoppelte Ladeströme getragenem Batterie-Kondensator-Managementsystem (BKM). Mit diesem neuen Technologie-Ansatz können die Vorteile beider Speichertypen in einem System kombiniert werden.

Dadurch entstehen äußerst günstige Eigenschaften:

* Die Lithium-Ionen-Zellen werden durch Reduktionen von Lastspitzen und den damit einhergehenden thermischen Problemen geschont, was zu einer signifikant höheren Zyklenfestigkeit führt. Dies verleiht dem Energie-Speicher eine wesentlich längere Lebensdauer.

* Die Zellenausgleichsprozesse finden -Dank des aktiven Zellen-Balancing ohne Lastwiderstände und damit ohne nennenswerte Wärme- und Leistungsverluste- um ein Vielfaches schneller statt, als dies bei herkömmlichen passiven Systemen der Fall ist.


* So entsteht kritische Wärmeentwicklung im System meist erst gar nicht, aufwendige Kühlungs-Installationen entfallen weitgehend. Die Größe der vermiedenen Energieverluste zum Betreiben der Kühlprozesse steht dem System weiterhin als ‘Betriebsenergie’ zur Verfügung.

* Die Systemgröße des Lithium-Ionenspeichers kann tendenziell durch die Hinzunahme von Kondensatoren kleiner dimensioniert werden.

Mit dieser Technologie werden hohe Entlade- und Ladeströme, wie sie z.B. bei Beschleunigungs- und Rekuperationsvorgängen in der Traktion auftreten, weitgehend ohne die oxidationsfördernden elektrochemischen Prozesse ermöglicht.

Durch die Verschaltung und Verhältnis-Dimensionierung der elektrochemischen und –statischen Komponenten mit ihren jeweiligen komplementären Eigenschaften lässt sich die Lastverteilung nahezu beliebiger stationärer und mobiler Anforderungs-Profile über eine Zeitachse bewerkstelligen.

www.unit5-lithiumstorage.eu


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