Batterie-Balancing

Bei Mehrzellen-Akkus mit in Serie geschalteten Batteriezellen, bestimmt die schwächste Batteriezelle die Batteriekapazität von Mehrzellen-Akkus. Daher sollten unter Berücksichtigung des Alterungsprozesses alle Batteriezellen die identische Batteriekapazität aufweisen. Als intelligenter Lösungsansatz bietet sich hierfür das Battery Balancing an.

Bei Lithium-Ionen-Akkus und Lithium-Polymer-Akkus verändern sich beim Laden und Entladen durch chemische Prozesse die Batteriekapazitäten der einzelnen Batteriezellen. Dies liegt an den verschiedenen Kathodenmaterialien, was sich in unterschiedlichen Energiedichten, Leistungsdichten und Nennspannungen auswirkt. Als Ladeverfahren wird das IU-Ladeverfahren angewandt, das mit Konstantstrom und Konstantspannung arbeitet. Erfolgt das Laden und Entladen mit hohen Strömen, dann können chemische Veränderungen die Batteriekapazität negativ beeinflussen. Die Auswirkungen zeigen sich bei Mehrzellen-Akkus in unterschiedlichen Ladungszuständen.

Batterie-Balancing, Umverteilung der Ladung

Batterie-Balancing, Umverteilung der Ladung

Batteriemanagementsysteme sorgen mit dem Batterie-Balancing für gleiche Batteriekennwerte. Das bedeutet, dass die Ladespannung nicht über- oder unterschritten wird. Überschreitet eine Batteriezelle die Ladeschlussspannung, dann wird mit einer passiven Widerstandsschaltung oder mit einer aktiven elektronischen Begrenzerschaltung die Ladespannung begrenzt. Die zuviel geladene elektrische Energie wird in andere Batteriezellen mit geringer Ladung verteilt. Durch den Ladungsausgleich der Batteriezellen verbessert sich die Batterielebensdauer und die gesamte gespeicherte Energie steht der Anwendung zur Verfügung. Eingesetzt wird die Balancing-Technik u.a. bei Lithium-Ionen-Akkus in Elektrofahrzeugen.

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Informationen zum Artikel
Deutsch: Batterie-Balancing
Englisch: battery balancing
Veröffentlicht: 12.03.2021
Wörter: 205
Tags: Batterien, Akkus
Links: Batteriezelle, Batteriekapazität, Lithium, Lithium-Polymer-Akku, Prozess
Übersetzung: EN
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