Neue Lademöglichkeit für Batterien

Zusammengeschaltete Systeme verlängern die Lebenszeit von Batterien

Stuttgart (pte) (pte015/11.12.1998/15:23) Anläßlich des Kongresses "Wissenschaft trifft Wirtschaft" vom 8. bis 12 Dezember in Stuttgart präsentierten Forscher des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme http://www.ise.fhg.de/Welcome_german.html in Freiburg ein Gerät, das die Lebenserwartung einzelner Batterien in zusammengeschalteten Systemen deutlich erhöht. "Wir stellten in unseren Batterie-Speicheranlagen fest, daß die Akkus nicht ihre erwartete Lebensspanne erreichten, sondern vorzeitig alterten", erklärt Heribert Schmidt vom Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg.

Bei der Prüfung des Phänomens stießen die Wissenschaftler auf die sogenannte "Individualisierung" einzelner Zellen. In vielen Anwendungen werden Batterien in einer Reihenschaltung betrieben - der Strom fließt durch sämtliche Einzelzellen hindurch. Diese Gleichbehandlung, so entdeckten die Forscher, bekommt den Batterien durchaus nicht. "Dabei sind beispielsweise Batterien mit einer niedrigeren Kapazität als erste entladen, sie können beim Tiefentladen sogar umgepolt werden", so Schmidt. Andere Zellen mit überdurchschnittlicher Kapazität können ebenso überladen werden. Beide Zustände sind sehr schädlich für die kostbaren Energiespeicher und die vom Hersteller angegebenen Haltbarkeiten werden weit unterschritten.

"Wir entwickelten also ein System, das beim Be- und Entladen der Batterien einen Ladungsausgleich zwischen den einzelnen Zellen herbeiführt", berichtet der Forscher. Der sogenannte "Charge Equalizer" ist ein Transformator, der die Lasten stets bestmöglich unter den Akkus verteilt. "Damit erreichen wir, daß die leistungsstärkeren Zellen die Schwächeren unterstützen und letztendlich alle ihre bestmögliche Leistung erbringen." Dabei werde eine Überstrapazierung einzelner Einheiten vermieden.

Umgekehrt funktioniert das Aufladen der Energiespeicher: Die schwachen Batterien, die als erste geladen sind, werden entlastet, während die Stärkeren mit entsprechend mehr Energie schneller aufgeladen werden. Überdies könnten vorzeitig gealterte Blöcke erkannt und aus dem System genommen werden." Der "Charge Equalizer" ist zunächst für Anlagen des höheren Leistungsbereich wie Solaranlagen oder Elektrofahrzeuge entworfen worden, jedoch arbeiten die Freiburger Forscher bereits an einer Version für den Hausgebrauch. (dradio)

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