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Bosch lässt Alterung von Lithium-Ionen-Batterien testen

Institute bescheinigen Lithium-Ionen-Batterien hohe Lebensdauer

12.06.2014, 07:30

Anbieter Bosch hat die Alterung der Lithium-Ionen-Batterien, mit denen sein Solarstromspeicher BPT-S 5 Hybrid arbeitet, von mehreren Instituten testen lassen. Ergebnis: Auch nach jahrelanger intensiver Belastung arbeiten die Batterien zuverlässig, unter Berücksichtigung aller Alterungsprozesse halten sie bis zu 20 Jahre durch. Das gebe Kunden die Sicherheit, während der Laufzeit ihrer Fotovoltaikanlage nicht von unplanmäßigen Kosten überrascht zu werden, so Bosch. Getestet haben die Batterien das Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (ISEA), die RWTH Aachen University und das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung ZSW in Stuttgart.

Die Tests setzten die Batterien extremen Belastungen aus. So wurden über einen Zeitraum von 5 Jahren bei einer Entladungstiefe von 60 Prozent mehr als 10.000 äquivalente Vollzyklen erreicht. In kalendarischen Alterungstests wiesen die Batteriezellen bei 25°C selbst nach 4 Jahren keine signifikanten Alterungserscheinungen auf. Bei einem beschleunigten Alterungstest, in dem die Zellen auf 55°C erwärmt wurden, verloren die Batterien innerhalb von 4 Jahren lediglich 10 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität. "Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Zelltypen eine kalendarische Lebensdauer von bis zu 36 Jahren erreichen können, wenn man die bisherigen Messergebnisse extrapoliert. Damit würde die marktüblich angegebene Lebensdauer um mehr als das Anderthalbfache übertroffen", sagt Ghada Merei,  wissenschaftliche Mitarbeiterin am ISEA Institut.

Die Lebensdauer von Batterien setzt sich aus der zyklischen und der kalendarischen Lebensdauer zusammen. Die zyklische Lebensdauer beschreibt, wie oft eine Batterie be- und wieder entladen werden kann, bevor ihre Kapazität unter eine vorher festgelegte Grenze sinkt. In dem hier durchgeführten Test lag diese bei 70 Prozent der Anfangskapazität. Die kalendarische Lebensdauer sagt etwas darüber aus, wie lange eine Batterie zuverlässig arbeitet, bis zum Beispiel chemische Alterungsprozesse zu entsprechenden Kapazitätseinbußen führen.

Die im BPT-S 5 Hybrid verwendeten Batterien basieren auf der Nickel-Cobalt-Aluminium-Technologie (NCA) und stammen von der Firma SAFT. Sie haben sich bereits in weiteren Industrieanwendungen wie der Fahrzeugtechnik und dem Flugzeugbau bewährt. "Simulationen, die sich auf unsere Laborergebnisse und die unserer Kollegen vom ZSW stützen, zeigen, dass bei Berücksichtigung beider Alterungsprozesse die Batterien im BPT-S 5 Hybrid bis zu 20 Jahre betriebsfähig sind", fügt Gada Merei hinzu. Quelle: Bosch / sth

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