Extrem positiver Ausblick für Stromversorgungen

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Batterien, Akkus und Power-Packs

Das Geschäft mit Batterien, Akkus sowie Power-Packs boomt und hat 2015 mit einem Wachstum von 14 % für die DACH-Region abgeschlossen. Im Trend sind vor allem kabellose Geräte. Das Wachstum entsteht durch den steigenden Bedarf an Hörgerätebatterien, Batterien für Metering-Anwendungen und natürlich durch den Zuwachs bei den Energiespeichersystemen. Zusätzlich sind die kleinen, wieder aufladbaren Lithium-Ionen-Zellen für den Zielmarkt „Wearable“ erwiesenermaßen ein starker Treiber.

Lithium-Ionen-Batterien dürften in den nächsten zehn Jahren neben stationären Anwendungen und Produkten der mobilen bzw. tragbaren Elektronik mit 50 % bis über 70 % in der Elektromobilität Einsatz finden. Alleine bis 2020 gehen unterschiedliche Marktprognosen von einer Verdreifachung bis Vervierfachung des weltweiten Marktes für wieder aufladbare Lithium-Ionen-Batterien aus, mit Anwendungsmöglichkeiten von kleinen bis zu großen Elektromobilen. Auch Anwendungen von kleinen bis zu großen de-/zentralen stationären Anwendungen im Megawattstunden-Bereich sind denkbar.

Lithium-Ionen-Systeme stehen aufgrund ihres großen Potenzials im Mittelpunkt der Batterieforschung. Sie bieten sehr hohe Energiedichten (über 160 Wh/kg) verbunden mit einem sehr hohen Wirkungsgrad. Daneben sind die hohe spezifische Energie (1800 W/kg) und die geringe Selbstentladung weitere elementare Vorteile.

Bei gleicher Kapazität sind Lithium-Ionen-Batterien circa 30 % kleiner und circa 50 % leichter als die bisher etablierten NiMH(Nickel-Metallhydrid)-Batterien. Dadurch haben sie eine verbesserte Lebensdauer, höhere Leistungsdichten und es sind schnellere Ladevorgänge möglich. Die Leerlaufspannung von Lithium-Ionen-Batterien ist ein wichtiger Parameter für die Bestimmung des Ladezustands der Zelle.

Batteriemanagementsysteme regeln die Ladung und Entladung von Akkus und überwachen diese. Zu den Kennwerten, die überwacht werden, zählen u.a. Batteriespannung, Zelltemperatur, Kapazität, Ladezustand, Stromentnahme, Restbetriebszeit und Ladezyklus.

Die Aufgabe von Batteriemanagementsystemen ist die Sicherstellung der optimalen Nutzung der in einer Batterie vorhandenen Restenergie. Mit einem entsprechenden Batteriemanagementsystem wird eine hohe Zuverlässigkeit erreicht. Denn ohne Schutz- und Sicherheitsmaßnahmen droht Explosionsgefahr durch das sich metallisch abscheidende Lithium.

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