Bauer AkkuWelt

1. Auflage 2017
ISBN: 978-3-8343-6223-0
Verlag: Vogel Communications Group GmbH & Co. KG
Format: PDF
Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)

E-Book, Deutsch, 222 Seiten, Format (B × H): 175 mm x 245 mm, Gewicht: 674 g

Die Entwicklung elektrochemischer Energiespeicher wird von einer hohen Innovationsdynamik geprägt. So gibt es bei der Lithium-Batterie-Technologie fast alle sechs Monate einen Kapazitäts- und etwa einmal im Jahr einen spürbaren Technologiesprung. Des Weiteren kann davon ausgegangen werden, dass sich in den nächsten Jahren zahlreiche neue Märkte entwickeln werden, auf denen die Lithium-Batterie-Technologie erfolgreich sein kann. Demnach ist das Potenzial für diese Technologie erheblich. Auf dem Stand der aktuellen Technik vermittelt dieses Fachbuch das Basiswissen zur Batterie-Technologie und bietet einen Überblick über die Entwicklung, den Bau und die Anwendung von Batterien. Außerdem zeigt ein Einblick potenzielle und zukünftige Entwicklungstendenzen.

• Auswahlkriterien für die optimale Batterie-Technologie
• Weltmarkt für Energiespeicher-Technologien
• Herausforderungen in der Batterie-Technologie
• Funktionsprinzip und wichtige Parameter
• Batteriemanagement und Anwendungsgebiete
• Gefahrenumgang, Prüfung und Wartung
• Normen und Gesetze
• Forschung für die Batterien der Zukunft

Autoren/Hrsg.

Bauer, Sven

Fachgebiete

• Technische Wissenschaften Elektronik | Nachrichtentechnik Elektronik Elektronische Baugruppen, Elektronische Materialien
• Technische Wissenschaften Energietechnik | Elektrotechnik Energieumwandlung, Energiespeicherung

Inhaltsverzeichnis

1;Titel;3
2;Copyright / Impressum;4
3;Unbenannt;5
4;Vorwort;5
5;Glossar;217
6;Verwendete Formelzeichen (kursiv) und Einheiten;205
7;Stichwortverzeichnis;221
8;Inhaltsverzeichnis;7
8.1;1 Einleitung;11
8.1.1;1.1 Zum Inhalt;12
8.1.2;1.2 Die Zielgruppe für dieses Buch;12
8.2;2 Auswahlkriterien für die optimaleBatterie-Technologie;13
8.2.1;2.1 Elektrische Eigenschaften;14
8.2.2;2.2 Konstruktive Vorgaben;16
8.2.3;2.3 Umweltbezogene Anforderungen;17
8.2.4;2.4 Wirtschaftlichkeit;18
8.2.5;2.5 Übersicht über die Auswahlkriterien;20
8.3;3 Weltmarkt für Energiespeicher-Technologien;23
8.3.1;3.1 Marktanteile der Batterie-Technologien;23
8.3.2;3.2 Rohmaterial: Verfügbarkeit und Lieferanten;28
8.3.3;3.3 Preisbestandteile und Preisentwicklung der Lithium-Akkumulatoren;31
8.3.4;3.4 Hauptanwendungen;33
8.4;4 Entwicklungsschritte in der Batterie-Technologie;41
8.4.1;4.1 Bleibatterie-Technologie;41
8.4.2;4.2 Nickel-Cadmium-Batterien;42
8.4.3;4.3 Nickel-Metallhybrid-Batterien;42
8.4.4;4.4 Lithium-Ionen-Akkumulator;43
8.4.5;4.5 Gegenüberstellung der einzelnen Batterie-Technologien;44
8.5;5 Aktuelle Herausforderungen in derBatterie-Technologie;47
8.5.1;5.1 Kapazität;48
8.5.2;5.2 Strombelastung;49
8.5.3;5.3 Lebenszeit, Alterungsprozess;49
8.5.4;5.4 Temperaturbereiche;52
8.5.5;5.5 Ausreichende Verfügbarkeit von Rohstoffen bei der Batterieherstellung;53
8.6;6 Funktionsprinzip und wichtige Parameter von Lithium-Ionen-Akkumulatoren;55
8.6.1;6.1 Bauweisen und Komponenten einer Lithium-Zelle;55
8.6.2;6.2 Funktionsprinzip Laden / Entladen;68
8.6.3;6.3 Sicherheitskomponenten;72
8.7;7 Übersicht über wichtige Batterieformen undBatterie-Technologien;83
8.7.1;7.1 Batterien auf Lithium-Ionen-Basis;83
8.7.2;7.2 Batteriepacks – von der Zelle zum Batteriesystem;86
8.8;8 Batterie-Management von Lithium-Ionen-Batterien;95
8.8.1;8.1 Aufgaben des Batterie-Management-Systems;95
8.8.2;8.2 Analyse des Batteriezustandes (State of Health);104
8.8.3;8.3 Lade- und Entladeregelungen;106
8.8.4;8.4 Temperaturmanagement beim Laden;110
8.8.5;8.5 Maßnahmen zur elektromagnetischen Abschirmung;110
8.8.6;8.6 Kommunikationsschnittstelle zum Ladegerät und zur Applikation;111
8.9;9 Anwendungsgebiete von Lithium-Ionen-Akkumulatoren;113
8.9.1;9.1 Akkumulatoren für die Elektromobilität (Light Electrical Vehicle,Electrical Vehicle, Heavy Electrical Vehicle);113
8.9.2;9.2 Akkumulatoren für die Consumer Electronic;117
8.9.3;9.3 Großbatterien zur stationären Speicherung mit Netzstabilisierung;117
8.9.4;9.4 Industrielle Anwendungen wie Power Tool, Garden Tool;130
8.10;10 Gefahrenumgang mit Lithium-Ionen-Akkumulatoren;133
8.10.1;10.1 Lagerung;133
8.10.2;10.2 Handhabung;136
8.10.3;10.3 Brandschutzmaßnahmen;137
8.10.4;10.4 Gefahrgutrecht, Schulungen der Mitarbeiter,Sicherheitsbeauftragter;139
8.10.5;10.5 Transportrichtlinien;141
8.10.6;10.6 Gefahrgutbeauftragter;160
8.11;11 Prüfung und Wartung von Lithium-Ionen-Akkumulatoren;161
8.11.1;11.1 Prüfmethoden;161
8.11.2;11.2 Prüfgeräte, Anforderungen an ein Akkumulatorlabor;163
8.12;12 Normen und Gesetze;167
8.12.1;12.1 UN 38.3;167
8.12.2;12.2 Weltweite Zulassungsnormen für Akkumulatoren;172
8.12.3;12.3 Normen für Ladegeräte und Gehäuseschutzklassen;177
8.12.4;12.4 Entsorgungssysteme und -vorschriften;178
8.12.5;12.5 Beschriftung, Kennzeichnung;180
8.13;13 Forschung für die Akkumulatoren der Zukunft;183
8.13.1;13.1 Materialforschung für Kathode / Anode;183
8.13.2;13.2 Materialforschung Elektrolyte;187
8.13.3;13.3 Bestrebungen zur Automatisierung von Fertigungs-Technologien;187
8.13.4;13.4 Forschung für neue Anwendungsgebiete;191
8.13.5;13.5 Forschung für mehr Recycling;193
8.13.6;13.6 Forschung für die Realisierung von Kostensenkungspotenzialen und eine längere Lebensdauer;195
8.13.7;13.7 Second Life;196

Über Autor(innen)

Bauer, Sven
Sven Bauer ist Geschäftsführer und Gründer der Unternehmensgruppe BMZ Group mit Sitz
in Deutschland, Polen, China, USA und Dependancen in Frankreich und Japan. Er ist u.a.
Träger des European Business Award 2015. Er gilt als einer der bedeutendsten
europäischen Batterie-Experten und ist neben seiner Tätigkeit als Geschäftsführer als
Dozent auf Batterie-oder Entwicklerforen tätig.