Neues Ladeverfahren soll Lebensdauer von Batterien verlängern

Die Wirkungsgrade einzelner Zellen innerhalb eines Batterieblocks verändern sich nach Einschätzung der Entwickler von CMS Technology im Zeitablauf unterschiedlich stark. Dadurch hervorgerufene geringste Unterschiede der Ladezustände entstehen bereits mit den ersten Ladevorgängen. Dabei sorgen sie für eine beschleunigte individuelle Zellalterung, die man in der Anwendung aber erst sehr viel später spürt. Hier setzt Ladeverfahren ETA-Leveling an und soll genau diese Zellalterung bei Batterien verhindern.

Auf Dauer gerät der Block immer weiter in eine Schieflage, bis er seinen Zweck nicht mehr erfüllen kann. Und das erfolgt meist lange bevor die einzelnen Zellen überhaupt nur in die Nähe ihrer im Datenblatt des Zellherstellers prognostizierten Lebensdauer gekommen sind. Ein Block gilt meist dann als defekt, wenn die entstandene Schieflage dazu führt, dass einzelne Zellen eine definierte Abschaltgrenze im oberen oder unteren Spannungsbereich überschreiten. Je nach Anwendung ist das bei unterschiedlicher verbleibender Nutzkapazität der Fall. Tatsächlich ist die Batterie dann jedoch gar nicht defekt. Sondern sie ist lediglich aufgrund der Schieflage der einzelnen Zellen in einen betriebskritischen Zustand gekommen.

Ladeverfahren ohne Hardware-Änderung an Batterien einsetzbar

Dieses neue Ladeverfahren lässt sich laut CMS Technology einsetzen, ohne dass Änderungen an der bestehenden Hardware notwendig sind. Der Algorithmus behandelt und steuert die einzelnen Zellen beim Laden, wie es im Datenblatt vorgesehen ist. Infolgedessen sollen sie mit ETA-Leveling nicht vorschnell altern. Obwohl sich die Zellen in einer Reihenschaltung befinden, sorgt eine Wirkungsgrad-Korrektur dafür, dass sich jede einzelne Zelle wie in einer Einzelzellanwendung verhält.

„Gerade hatten wir in unserem Batterie-Leveling-Labor eine Traktionsbatterie mit etwas über 500 Ladezyklen, die weniger als 70 Prozent Nutzkapazität aufwies und von unserem Kunden aussortiert wurde. Nachdem wir sie gelevelt hatten, erreichte sie wieder eine Kapazität von knapp 90 Prozent. Nun ist sie wieder voll einsatzfähig“, sagt CMS-Technology-Geschäftsführer Frederik Fuchs. „Auf diese Weise konnten wir den Beweis erbringen, dass die Batterie nicht defekt ist, sondern nur herkömmlich – aus unserer Sicht von Anfang an falsch – behandelt wurde.“ Obwohl sich mit ETA-Leveling solche defekten Batterien so effizient kurieren lassen und allein das als Geschäftsidee taugen würde, werden diese Reanimationen im Batterie-Leveling-Labor lediglich zur Demonstration genutzt. Denn von vornherein mit ETA-Leveling betrieben, kommen Batterien erst gar nicht in den scheinbar defekten Zustand. Deshalb ist das Ziel, den Algorithmus möglichst breit in Lizenz zur Anwendung zu bringen.

27.1.2022 | Quelle: Benning CMS Technology GmbH | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH