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Alterungsbestimmung von Lithium-Ionen-Batterien

Ref-Nr: TA-14979


Kurzfassung

Es wird die Güte und die technische bzw. wirtschaftliche Restlebensdauer, also das „Betriebsalter“ von Lithium-Ionen-Batterien ermittelt. Somit wird erstmals eine zuverlässige Aussage über die Leistungsfähigkeit einer Batterie im Betrieb geliefert.


Hintergrund

Bekannte Systeme bedienen sich Verfahren zur Bestimmung eines Alterungszustandes einer Batteriezelle mittels Impedanzspektroskopie.

Es wird dabei eine Auswertgröße ermittelt und durch Vergleich mit einem Referenzwert ein Alterungszustand analog zu einer rein zeitlichen Alterung durch Lagerung bestimmt.


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Lösung

Im Gegensatz zu einer rein zeitlichen Alterung sieht die vorliegende Erfindung vor, Auf- und Entladevorgänge zyklisch zu wiederholen und die Zyklenzahl als „Betriebs-alter“ zu betrachten. Die Auswertung soll durch Nutzung des sog. Nyquist-Plots geschehen, wobei die Messwerte (die frequenzabhängige Impedanz) in Real- und Imaginärteil aufgeteilt werden. Es werden bestimmte Frequenzen für die Messung ausgewählt, zwischen den Messpunkten werden Verbindungslinien gezogen und anhand einer Flächenberechnung wird das Alter der Batterie „gemessen“. Diese Fläche wird mit zunehmendem Betriebsalter kleiner. Dieser Effekt ist unabhängig vom aktuellen Ladezustand. Bei defekten Batterien ergibt sich der Wert Null. Anhand der Altersabschätzung durch die erfindungsgemäße Methode kann eine Anzeige des „Betriebsalter“-Zustands erfolgen, etwa mittels Farbdarstellung „rot“ – „gelb“ –„grün“.


Vorteile

  • Das „Betriebsalter“ von Lithium-Ionen-Batterien wird ermittelt
  • zuverlässige Aussage über die Leistungsfähigkeit einer Batterie im Betrieb

Service

Lizenz zur gewerblichen Nutzung, Entwicklungskooperation


EZN Erfinderzentrum Norddeutschland GmbH

Dr.-Ing. Tobias Braunsberger
+49 (0) 511 850 308-
braunsberger@ezn.de
www.ezn.de
Adresse
Theaterstraße 2
30159 Hannover



Entwicklungsstand

Prototyp


Patentsituation

  • DE 10 2012 014 014 erteilt
  • US 2015/0198674 A1 erteilt

Angebot Anbieter-Website


Kontakt | Geschäftsstelle

TechnologieAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr