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Anwendungsmöglichkeiten von Lithium-Ionen- und VRLA-Batterien in Energiespeichersystemen

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

GS YUASA Battery Germany präsentiert sich auf der Energy Storage 2018 (13. - 15. März 2018) sowohl mit Lithium-Ionen- als auch modernen VRLA-Batterien. Damit deckt der Hersteller sämtliche Anforderungen eines Energiespeichersystems hinsichtlich Entladerate, Leistung, Autonomie uvm. ab.

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Das Lithium-Ionen Modul LIM50EN verfügt über eine hohe Energiedichte und Leistungsfähigkeit.
Das Lithium-Ionen Modul LIM50EN verfügt über eine hohe Energiedichte und Leistungsfähigkeit.
(Bild: GS YUASA)

Im Fokus der VRLA-Batterien mit ausgereifter Blei-Technologie steht der Typ SLR1000. Mit bis zu 5000 Zyklen bei einer Entladetiefe (DOD) von 50% bietet die Zelle eine hohe Zyklenfestigkeit, eine Nennspannung von 2 V sowie eine Nennkapazität von 1000 Ah/10 Stunden. Dank Nano-Carbon-Technik lässt sie sich in nur fünf bis sechs Stunden (bei DOD 50%) wieder auf 100% ihrer Kapazität aufladen. So wurde die SLR1000 für häufige Lade-/Entladezyklen konzipiert. Wegen ihres modularen Aufbaus benötigt sie wenig Platz beim Verbauen, zudem erleichtern frontseitige Anschlüsse den Zugriff. Zum Einsatz kommt die Batterie in einer Vielzahl von Energiespeicheranwendungen und sie ermöglicht den Zusammenschluss zu Massenenergiespeichern.

Am Messestand zeigt GS YUASA das Dummy-Modul SLRX-1000-6, ein 12-V-/1000-Ah-Modul bestehend aus sechs SLR1000-Zellen.

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Ein Highlight unter den Lithum-Ionen-Batterien ist der Typ LIM50EN mit 47,5 Ah Nennkapazität und einer maximalen Entladerate von 6 C. Ein Modul besteht aus acht oder zwölf 3,7-V-Zellen, damit ergeben sich Nennspannungen von 29,6 bzw. 44,4 V pro Modul. Entladen lässt sich dieses mit einem maximalen Strom von 300 A bzw. dauerhaft mit 200 A. Die LIM50EN schafft mehr als 5500 volle Zyklen (DOD 100%) und über 11.000 Zyklen bei einer Entladetiefe von 50%. Durch Serien- und Parallelschaltungen werden höhere Spannungen/Kapazitäten erreicht und der Zusammenschluss zu großen Energiespeichersystemen ermöglicht. Die Sicherheit der Anlage gewährleistet ein Li-Ion-Batteriemanagementsystem (LIBM), das den Zustand jeder einzelnen Zelle überwacht. Das LIBM ist eine Eigenentwicklung und wird auch von GS YUASA gefertigt.

Auf der Messe zu sehen ist ein ESS-40‘-Container-Modell, das eine Speicherlösung mit einer Kapazität von 10 MW/2,4 MWh darstellt und insgesamt 1152 Lithium-Ionen-Module enthält.

Die LIM25H-Zellen von GS YUASA wurden speziell für Hochstrom-Anwendungen entwickelt. Das Modul verfügt über eine Nennkapazität von 25 Ah und kann mit bis zu 24 C (600 A) geladen und entladen werden. Dabei erreicht es über 10.000 Zyklen (DOD 100%) und sogar über 20.000 Zyklen bei einer Entladetiefe von 50%.

Einen Eindruck von einer kompletten Li-Ionen Anlage bekommen die Messebesucher durch einen bestückten Batterieschrank, der 16 LIM25H-8 Module fasst. Die Leistung dieses Systems liegt bei 235 kW/300kW und es bringt eine Autonomie von wenigen Sekunden aufwärts. In Abhängigkeit des Stroms erfolgt das Laden der Batterien in weniger als 15 bis 20 Minuten.

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