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Nachhaltiges Batterie-Recycling in der Elektromobilität

Nachhaltiges Batterie-Recycling in der Elektromobilität
© dataTec

Mit zunehmender Betriebsdauer sinken die Reichweite und Speicherkapazität von Lithium-Ionen-Akkus in Elektrofahrzeugen. Moderne Second-Life-Konzepte tragen zur Nachhaltigkeit in der Elektromobilität bei. Wie lassen sich ausrangierte Batterien für die Weiterverwendung sicher und effizient testen?

Die Restkapazität von Akkus mit einer bidirektionalen DC-Laborstromversorgung effizient prüfen

Die Anzahl elektrisch betriebener Fahrzeuge mit Lithium-Ionen-Akkus steigt stetig. Mit zunehmender Betriebsdauer sinken die Reichweite und Speicherkapazität der eingesetzten Batteriesysteme, sodass diese zu gegebener Zeit ausgetauscht werden müssen. Das Konzept einer nachhaltigen Elektromobilität beinhaltet demnach auch ein sicheres, effizientes Batterierecycling.

Der Zyklus einer Batterie von der ersten Nutzung bis hin zum Recycling.
Der Zyklus einer Batterie von der ersten Nutzung bis hin zum Recycling.
© dataTec

Nach ihrer Verwendung in E-Fahrzeugen können Lithium-Ionen-Akkus für andere Anwendungen zum Einsatz kommen, sofern sie über eine ausreichende Restkapazität verfügen. Sogenannte Second-Life-Akkus eignen sich zum Beispiel als private oder industrielle Energiespeicher für Solarstrom und Windenergie oder für Notstromversorgungen. Um die Restkapazität zu prüfen, wird der Akku mit einer bidirektionalen DC-Stromversorgung, z. B. die PSB10000 von EA Elektro-Automatik, zunächst vollständig geladen und danach mit demselben Gerät kontrolliert wieder entladen. Hierbei werden die Kapazität (SoC, State of Charge) und der Alterungszustand (SoH, State of Health) ermittelt. Über definierte Tests erhält man präzise Angaben zur Restkapazität des Prüflings.

Beim Entladevorgang wandelt die DC-Stromversorgung überschüssige Energie aus der angeschlossenen Batterie mit einem Wirkungsgrad von bis zu 96 % in Wechselspannung um und führt sie in das lokale Stromnetz zurück. Durch die Senkung von Energiekosten amortisiert sich der Geräte-Anschaffungspreis.

Vollständige und sichere Akku-Entladung mit einer elektronischen Last

EA Elektronische Last ELR9000 und bidirektionale DC-Stromversorgung PSB10000
EA Elektronische Last ELR9000 und bidirektionale DC-Stromversorgung PSB10000
© dataTec

Nach dem Second-Life-Lebenszyklus werden Lithium-Ionen-Akkus endgültig recycelt, um möglichst viele Bestandteile als Rohstoff für neue Akkus zurück zu gewinnen.

Lithium-Ionen-Akkus und Lithium-Ionen-Polymer-Akkus sollten während ihrer Lebensdauer nie vollständig entladen werden. Die Akkus landen daher meist mit einer Restkapazität in der Entsorgung, was aufgrund von Hochspannung und Brandgefahr problematisch sein kann. Zudem bleibt die Restenergie ungenutzt und wird nicht in den Stromkreislauf zurückgeführt.

Regenerative elektronische Lasten, z. B. die ELR9000 von EA, bieten eine hocheffiziente Lösung zur vollständigen Entladung von Batterien. Dies ermöglicht einerseits die optimale Nutzung der gespeicherten Restenergie. Zudem lässt sich die potenzielle Gefahr einer berührungsgefährlichen Spannung oder eines Brandes verhindern. Die vollständige Entladung von Batteriespeichern macht das Recycling zu einem sicheren Prozess. Die Autoranging-Funktion der EA-Geräteserien ermöglicht es, mit nur einer einzigen elektronischen Last Batteriespeicher mit unterschiedlichen Systemspannungen zu entladen.

Netzrückspeisende elektronische Lasten wandeln die entnommene Energie aus der angeschlossenen Batterie mit einem Wirkungsgrad von bis zu 96 % in Wechselspannung um und speisen sie in das lokale Stromnetz zurück. Durch die reduzierten Stromkosten amortisiert sich der Anschaffungspreis der elektronischen Last.

Optimale Kontrolle mit der Anwender-Software EA Power Control

Über die bedienerfreundliche Benutzeroberfläche der Software EA Power Control lassen sich DC-Stromversorgungen und elektronische Lasten von EA mit Ihrem Windows-PC ganz komfortabel fernsteuern. Mit der optionalen Multi Control können Sie die Messparameter von bis zu 20 Geräten gleichzeitig verwalten. Insbesondere bei Massentests und -entladungen unterstützt die Anwender-Software einen effizienten Testablauf. EA Power Control ermöglicht zudem die Simulation von Photovoltaik-Arrays und Brennstoffzellen. Automatisierte Updates und Fernwartungen unterstützen Sie bei der Anwendung und gewährleisten, dass Ihre Laboraustattung auf dem aktuellen Stand ist.

Second-Life-Akkus: Höhere Sicherheit und Kosteneffizienz beim Testen von ausrangierten Batterien zur Weiterverwendung

  • Optimale Prüfung der Restkapazität mit einer bidirektionalen DC-Stromversorgung
  • Vollständige Batterie-Entladung mit einer regenerativen elektronischen DC-Last
  • Kosteneffiziente Netzrückspeisung der Restenergie mit bis zu 96 % Wirkungsgrad
  • Fernsteuerung von bis zu 20 Geräten mit der EA Power Control Anwendungssoftware
  • Simulationen von Photovoltaik Arrays und Brennstoffzellen
  • Flexible Einsatzmöglichkeiten für unterschiedliche Systemspannungen durch Autoranging
  • Hohe Eingangsleistungen von bis zu 15 kW (3HE-Gehäuse) bzw. 30 kW (4HE-Gehäuse)
  • Als Einzelgerät oder skalierbares Hochleistungs-Schranksystem mit einer Gesamtleistung von bis zu 1,92 MW

Fazit

Die bidirektionalen Stromversorgungen und regenerativen elektronischen Lasten von EA Elektro-Automatik bereiten die nachhaltige Weiterverwendung ausrangierter Akkus optimal vor. Die aufgenommene Spannung wird mit einem Wirkungsgrad von bis zu 96 % in das lokale Stromnetz zurückgespeist, sodass Ihnen eine kosteneffiziente und sichere Testlösung zur Verfügung steht.


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