Auswirkungen der hochfrequent alternierenden Ströme leistungselektronischer Schaltungen auf das Betriebs- und Alterungsverhalten von Lithium-Ionen-Batterien

Auswirkungen der hochfrequent alternierenden Ströme leistungselektronischer Schaltungen auf das Betriebs- und Alterungsverhalten von Lithium-Ionen-Batterien von Korth Pereira Ferraz,  Pablo
Der Erfolg batterieelektrischer Fahrzeuge hängt maßgeblich von der Zuverlässigkeit und Vorhersagbarkeit des Batteriespeichers ab. Dieser ist an verschiedene leistungselektronische Schaltungen angeschlossen, durch deren Schaltmuster periodische Stromschwankungen, sog. "Rippel" entstehen. In dieser Arbeit wird der Einfluss dieser hochfrequenten Stromschwankungen auf die Alterung und das Betriebsverhalten von Lithium-Ionen-Zellen durch zyklische Alterungstests mit induzierten, hochfrequenten Stromrippeln eines eigens entwickelten Zelltesters untersucht. Die vergleichende Auswertung zentraler Alterungsparameter, darunter Restkapazität, Innenwiderstand und Polarisationsverhalten, ergibt, dass der Einfluss des Stromrippels auf das allgemeine Alterungsverhalten der Zellen relativ gering ausfällt und deutlich von gravierenderen Einflüssen überlagert wird. Insbesondere bestätigt sich, dass zwischen den Alterungsparametern stets direkte Rückschlüsse gezogen werden können und somit bei der Diagnose der Zellbeschaffenheit keine Unterscheidung zwischen den Zyklisierungsmethoden herangezogen werden muss. Die Messungen zeigen jedoch einen qualitativen Zusammenhang zwischen der im Betrieb erreichbaren Zyklentiefe und den Stromrippeln und legen ebenso einen quantitativen Zusammenhang zwischen der Größe der Stromschwankung und der verringerten Zyklentiefe nahe. Demnach ist im Rahmen typischer Betriebsbedingungen kaum ein Einfluss der Stromrippel auf die Zuverlässigkeit der Zellen zu erwarten, wohl aber ein spürbarer Einfluss auf deren Vorhersagbarkeit.
Aktualisiert: 2022-09-30
> findR *

Rightsizing – aber richtig!

Rightsizing – aber richtig! von Dusseldorp,  Marc, Heinz,  Sebastian, Lange,  Christopher, Pohl,  Sebastian
Batteriespeicher erleben einen enormen Hype. Sie werden als wesentlicher Baustein eines nachhaltigen Energiesystems propagiert. Das Spektrum möglicher Anwendungsfelder ist breit: Neben der Elektromobilität sind es gerade auch stationäre Anwendungen in Industrie und Haushalten, welche die Herausforderungen einer erneuerbaren Energieversorgung meistern helfen. Aktuell werden, befeuert durch massive politische Förderung, zahlreiche Gigafactories gebaut, die eine nie da gewesene Menge an Batteriespeichern auf den Markt bringen werden (CIC energiGUNE, 2021). Und schon bald werden diese Batterien ihren Siegeszug in E-Autos, Industriespeichern und Haushaltsanwendungen antreten. Eine Erfolgsgeschichte also – für eine nachhaltige Energieversorgung der Zukunft? Die Kehrseite der Medaille lautet: Batterien herzustellen braucht grosse Mengen an Ressourcen und Energie. Damit einher gehen Treibhausgasemissionen sowie weitere Umweltbelastungen in erheblichem Umfang. Der Batterie-Hype von heute könnte sich somit als enormes Ressourcen- und Abfallproblem von morgen erweisen. Um die Nachhaltigkeitsprobleme unserer bisherigen Energieversorgung zu lösen, wären neue Nachhaltigkeitsprobleme geschaffen worden. Eine echte Erfolgsgeschichte müsste anders geschrieben werden. Dem entsprechend wird die Debatte um die Nebenfolgen der Batterienutzung lauter (Barske, 2020) (Flassbeck, 2020). Dabei werden zunehmend Ansätze präsentiert, die dazu dienen könnten, Batteriespeicher und ihre Anwendung stärker als zuvor an den Anforderungen einer nachhaltigen Entwicklung auszurichten. Rightsizing ist einer dieser Ansätze (Henßler, 2020). Er wird aktuell im Bereich der Elektromobilität thematisiert und besagt im Kern, dass die Entwicklung bei Traktionsbatterien eigentlich zu einer Überdimensionierung – oversizing – geführt hat. Denn die meisten mit PKW zurückgelegten Fahrten gehen über vergleichsweise kurze Strecken. Viele Autofahrer benötigen kein Fahrzeug, welches mit einer Batterieladung 500 Kilometer oder mehr bewältigen kann. Warum also ein Batteriepaket mitschleppen, das mehrere hundert Kilogramm und mehrere tausend Euro schwer ist und dessen Herstellung die Umweltbilanz des Fahrzeugs wesentlich beeinträchtigt? „Weniger Reichweite genügt“: Das ist das schlichte Motto des Rightsizing-Ansatzes in seiner aktuellen Form. Rightsizing kann jedoch mehr bedeuten – und mehr bewirken. Das wird deutlich, wenn man sich die Abhängigkeit der Batteriegröße nichtnur von der gewünschten Reichweite (oder einem sonstigen Nutzen), sondern insbesondere auch von der vorliegenden Batterietechnologie vor Augen führt. Langlebigkeit und spezifische Energie, Schnellladefähigkeit und Tiefentladefestigkeit sind Batterieeigenschaften, die im Zusammenspiel maßgeblich über die erforderliche Batteriegröße entscheiden. Damit bestimmt die Batterietechnologie nicht zuletzt durch ihren Einfluss auf die Speichergröße, welche Umweltbilanz die jeweiligen Anwendungen aufweisen. Es braucht eine Debatte über Batterie-Rightsizing in diesem umfassenderen Sinne. Dabei geht es einerseits um ein Verständnis der zugrunde liegenden Zusammenhänge, andererseits um die damit verbundenen Nachhaltigkeitspotenziale. Batteriespeicher werden nur dann einen echten Beitrag zur Energiewende leisten können, wenn diese Nachhaltigkeitspotenziale systematisch gesucht und genutzt werden – als zentrales Kapitel der Erfolgsgeschichte, die es zu schreiben gilt.
Aktualisiert: 2021-11-26
> findR *
MEHR ANZEIGEN

Bücher zum Thema Batteriealterung

Sie suchen ein Buch über Batteriealterung? Bei Buch findr finden Sie eine große Auswahl Bücher zum Thema Batteriealterung. Entdecken Sie neue Bücher oder Klassiker für Sie selbst oder zum Verschenken. Buch findr hat zahlreiche Bücher zum Thema Batteriealterung im Sortiment. Nehmen Sie sich Zeit zum Stöbern und finden Sie das passende Buch für Ihr Lesevergnügen. Stöbern Sie durch unser Angebot und finden Sie aus unserer großen Auswahl das Buch, das Ihnen zusagt. Bei Buch findr finden Sie Romane, Ratgeber, wissenschaftliche und populärwissenschaftliche Bücher uvm. Bestellen Sie Ihr Buch zum Thema Batteriealterung einfach online und lassen Sie es sich bequem nach Hause schicken. Wir wünschen Ihnen schöne und entspannte Lesemomente mit Ihrem Buch.

Batteriealterung - Große Auswahl Bücher bei Buch findr

Bei uns finden Sie Bücher beliebter Autoren, Neuerscheinungen, Bestseller genauso wie alte Schätze. Bücher zum Thema Batteriealterung, die Ihre Fantasie anregen und Bücher, die Sie weiterbilden und Ihnen wissenschaftliche Fakten vermitteln. Ganz nach Ihrem Geschmack ist das passende Buch für Sie dabei. Finden Sie eine große Auswahl Bücher verschiedenster Genres, Verlage, Autoren bei Buchfindr:

Sie haben viele Möglichkeiten bei Buch findr die passenden Bücher für Ihr Lesevergnügen zu entdecken. Nutzen Sie unsere Suchfunktionen, um zu stöbern und für Sie interessante Bücher in den unterschiedlichen Genres und Kategorien zu finden. Unter Batteriealterung und weitere Themen und Kategorien finden Sie schnell und einfach eine Auflistung thematisch passender Bücher. Probieren Sie es aus, legen Sie jetzt los! Ihrem Lesevergnügen steht nichts im Wege. Nutzen Sie die Vorteile Ihre Bücher online zu kaufen und bekommen Sie die bestellten Bücher schnell und bequem zugestellt. Nehmen Sie sich die Zeit, online die Bücher Ihrer Wahl anzulesen, Buchempfehlungen und Rezensionen zu studieren, Informationen zu Autoren zu lesen. Viel Spaß beim Lesen wünscht Ihnen das Team von Buchfindr.