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Interview

Ein Batteriekonfektionär setzt auf E-Mobility

31. Mai 2013, 10:34 Uhr | Engelbert Hopf

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Besondere Herausforderungen: Kleiner, stärker, leichter

Worin bestehen die besonderen Herausforderungen bei der Entwicklung und Fertigung von Lithium-Ionen-Akkupacks für E-Bikes?

Die größte Herausforderung besteht mit Sicherheit darin, den Wunsch nach kleineren Baugrößen der Akkupacks mit den gleichzeitig gestellten Anforderungen nach mehr Leistung, längeren Fahrzeiten und geringerem Gewicht zu kombinieren. Ein aktuelles Beispiel ist unser »Flaschenakku« 10S3P mit 36 V / 9 A. Er beinhaltet zehn Zellen weniger als der vergleichbare Gepäckträgerakku des Typs 10S4P. Anders als beim Gepäckträgerakku, der auf 18650-Akkus mit Kapazitäten von 2,2 Ah basiert, kommen im Flaschenakku 18650-Zellen mit einer Kapazität von 3 Ah zum Einsatz. Beim 10S3P war es wichtig, die Mehrkapazität zur Baugrößenoptimierung in Form einer Trinkflasche auszunützen, anstatt diese durch Mehrkapazität in eine längere Fahrzeit umzusetzen.

Welche spezifischen Eigenschaften werden an Lithium-Ionen-Akkus gestellt, die in Batteriepacks für E-Bikes zum Einsatz kommen?

Unsere Kriterien sind hier vor allem die hohe Energiedichte, ein geringes Gewicht und ein kleines Volumen. Nur so ist die Realisierung von kleinen, kompakten Baugrößen bei den Akkupacks möglich. Ein weiterer positiver Aspekt des Einsatzes von Lithium-Ionen-Akkus im E-Bike-Bereich, etwa gegenüber Lösungen mit Nickel-Metallhydrid-Akkus, ist in der sehr geringen Selbstentladung der Lithium-Ionen-Zellen zu sehen.

Welche besonderen Schutzmaßnahmen sind bei der Fertigung von Lithium-Ionen-Akkupacks für E-Bikes zu berücksichtigen?

Neben den bereits genannten Sicherheitsaspekten im Bereich der Produktion sind es vor allem der 100-Prozent-Test des Battery Management Systems und der 100-Prozent-Test des Safety Boards vor dem Einbau in den Akkupack. Eine wichtige Rolle spielt der Schutz vor Vibration und Schock, dem beispielsweise die Lötstellen der Bauelemente ausgesetzt sind. Wir müssen gewährleisten, dass auch unter extremen Bedingungen die individuelle Festlegung der Abschaltparameter jeder Akkupacks, bezogen auf seine Anwendung, und die Angeben des Zellenherstellers gewährleistet bleiben.

Beziehen Sie Ihre Lithium-Ionen-Akkus für die E-Bike-Anwendung nur von einem Hersteller?

Wir arbeiten mit mehreren namhaften Herstellern zusammen, wie Samsung SDI, LG und Panasonic. Aktuell bewegen sich die Kapazitäten der 18650-Akkus nach Angaben der Hersteller in Richtung auf 3500 mAh.

Damit dürfte das Maximum an Kapazität, das eine 18650-Zelle speichern kann, allmählich erreicht werden. Rechnen Sie damit, dass die zylindrischen Zellen in absehbarer Zukunft durch prismatische Versionen ersetzt werden?

Ich gehe davon aus, dass die prismatischen Zellen in den nächsten zwei Jahren eine Alternative zur 18650er-Zelle in einigen Anwendungen werden können. Einerseits bedingt durch die Baugröße, und andererseits sind aktuell Hersteller mit neuen Pouchzellen am Markt, die eine sehr hohe Energiedichte mit deutlich höherer Zyklenzahl von bis zu 1500 Zyklen bei noch 80 Prozent der Nennkapazität ermöglichen. Natürlich wird die 18650 schon aufgrund ihrer aktuellen breiten Verwendung auch langfristig weiterhin einen großen Marktanteil ausmachen, jedoch mit Sicherheit einen Teil ihrer aktuellen Marktführerschaft abgeben müssen. Es ist aber nicht nur der konstruktive Aufwand, der einen schnellen Wechsel erschwert, auch der UN-Test und die damit verbundenen Kosten erschweren einen Designwechsel in bestehenden Applikationen. Die notwendigen UN-Tests führen wir übrigens in unserem eigenen, 2011 eröffneten UN-Testlabor durch.

Sie haben in den letzten Jahren viel Erfahrung mit Lithium-Ionen-Akkupacks gesammelt, deren Performance deutlich über dem liegt, was Ansmann in der Vergangenheit angeboten hat. Werden Sie mit diesem Know-how neue Applikationsbereiche erschließen?

Ja, aufgrund unserer unterschiedlichen Betätigungsfelder und der damit verbundenen Kundenkontakte kommen immer mehr Unternehmen auf uns zu, um Applikationen etwa im Bereich Energy Storage oder E-Mobility mit uns zu diskutieren.

Werden Sie vor diesem Hintergrund zeitnah in das Geschäft der stationären Energiespeicherung von PV-Strom einsteigen?

Wir schauen uns diesen Bereich aktuell gerade an. Es gibt aber noch keine genauen Strategien, ob und, wenn ja, wie wir das anpacken und welche Lösung wir dann präsentieren würden.