AkkuWelt:
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
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Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Würzburg
Vogel Business Media
2017
|
Ausgabe: | 1. Auflage |
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | 222 Seiten Illustrationen, Diagramme 25 cm |
ISBN: | 9783834334091 383433409X |
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MARC
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V
ORWORT.........................................................................................................................
5
1
EINLEITUNG................................................................................................................
11
1.1 ZUM
INHALT......................................................................................................
12
1.2 DIE ZIELGRUPPE FUER DIESES BUCH
....................................................................
12
2 AUSWAHLKRITERIEN FUER DIE OPTIMALE BATTERIE-TECHNOLOGIE
...............................
13
2.1 ELEKTRISCHE
EIGENSCHAFTEN...............................................................................
14
2.2 KONSTRUKTIVE
VORGABEN...................................................................................
16
2.3 UMWELTBEZOGENE ANFORDERUNGEN
.................................................................
17
2.4
WIRTSCHAFTLICHKEIT............................................................................................
18
2.5 UEBERSICHT UEBER DIE
AUSWAHLKRITERIEN...........................................................
20
3 WELTMARKT FUER ENERGIESPEICHER-TECHNOLOGIEN
..................................................
23
3.1 MARKTANTEILE DER
BATTERIE-TECHNOLOGIEN........................................................
23
3.2 ROHMATERIAL: VERFUEGBARKEIT UND
LIEFERANTEN................................................ 28
3.3 PREISBESTANDTEILE UND PREISENTWICKLUNG DER LITHIUM-AKKUMULATOREN
.....
31
3.4
HAUPTANWENDUNGEN.......................................................................................
33
4 ENTWICKLUNGSSCHRITTE IN DER
BATTERIE-TECHNOLOGIE............................................ 41
4.1 BLEIBATTERIE-TECHNOLOGIE
.................................................................................
41
4.2
NICKEL-CADMIUM-BATTERIEN.............................................................................
42
4.3
NICKEL-METALLHYBRID-BATTERIEN........................................................................
42
4.4
LITHIUM-IONEN-AKKUMULATOR..........................................................................
43
4.5 GEGENUEBERSTELLUNG DER EINZELNEN
BATTERIE-TECHNOLOGIEN............................ 44
5 AKTUELLE HERAUSFORDERUNGEN IN DER
BATTERIE-TECHNOLOGIE.............................. 47
5.1
KAPAZITAET..........................................................................................................
48
5.2
STROMBELASTUNG................................................................................................
49
5.3 LEBENSZEIT,
ALTERUNGSPROZESS........................................................................
49
5.4
TEMPERATURBEREICHE........................................................................................
52
5.5 AUSREICHENDE VERFUEGBARKEIT VON ROHSTOFFEN BEI DER
BATTERIEHERSTELLUNG 53
6 FUNKTIONSPRINZIP UND WICHTIGE PARAMETER VON LITHIUM-IONEN-
A KKUM
ULATOREN......................................................................................................
55
6.1 BAUWEISEN UND KOMPONENTEN EINER LITHIUM-ZELLE
....................................
55
6.1.1
BAUFORMEN...........................................................................................
55
6.1.1.1 ZYLINDRISCHE ZELLEN
..............................................................
55
6.1.1.2 PRISMATISCHE ZELLEN
..............................................................
56
6.1.1.3
POUCH-ZELLEN..........................................................................
57
6.1.2 ARTEN DER BAUFORM
............................................................................
57
6.1.3
SICHERHEITSMECHANISMEN.....................................................................
59
6.1.4 AUFBAU VON ANODE, KATHODE UND SEPARATOR
..................................
60
6.2 FUNKTIONSPRINZIP LADEN /
ENTLADEN............................................................. 68
6.3
SICHERHEITSKOMPONENTEN................................................................................
72
6.3.1 ELEKTRISCHE
SICHERHEIT..........................................................................
77
6.3.2 FUNKTIONALE SICHERHEIT
........................................................................
80
7 UEBERSICHT UEBER WICHTIGE BATTERIEFORMEN UND BATTERIE-TECHNOLOGIEN
...........
83
7.1 BATTERIEN AUF
LITHIUM-IONEN-BASIS.................................................................
83
7.1.1
LITHIUM-IONEN-COBALT-AKKUMULATOREN..............................................
84
7.1.2 LITHIUM-IONEN-NICKEL-MANGAN-COBALT-AKKUMULATOREN
...................
84
7.1.3 LITHIUM-IONEN-NICKEL-COBALT-ALUMINIUM-AKKUMULATOREN
.............
84
7.1.4
LITHIUM-EISEN-PHOSPHAT-AKKUMULATOREN..........................................
85
7.1.5 LITHIUM-TITANAT-AKKUMULATOREN
........................................................
85
7.1.6 LITHIUM-POLYMER-AKKUMULATOREN
.....................................................
85
7.1.7 LITHIUM-SCHWEFEL-AKKUMULATOREN
....................................................
86
7.1.8
LITHIUM-LUFT-AKKUMULATOREN.............................................................
86
7.2 BATTERIEPACKS - VON DER ZELLE ZUM BATTERIESYSTEM
....................................
86
7.2.1 SERIELLE UND PARALLELE VERSCHALTUNG
..................................................
86
7.2.2 INTEGRATION DES BATTERIE-MANAGEMENT-SYSTEMS
................................
86
7.2.3 KONSTRUKTIVE M
ASSNAHMEN..................................................................
87
7.2.4 NORMEN UND GESETZE BEI DER AUSLEGUNG DER KONSTRUKTION......... 93
8 BATTERIE-MANAGEMENT VON LITHIUM-IONEN-BATTERIEN
.........................................
95
8.1 AUFGABEN DES
BATTERIE-MANAGEMENT-SYSTEMS...............................................
95
8.1.1 SCHUTZFUNKTION EINES BATTERIE-MANAGEMENT-SYSTEMS
......................
97
8.1.2 BALANCING-FUNKTION EINES BATTERIE-MANAGEMENT-SYSTEMS
...............
99
8.1.3 GAS GAUGING EINES BATTERIE-MANAGEMENT-SYSTEMS
...........................
102
8.1.4 KOMMUNIKATION EINES
BATTERIE-MANAGEMENT-SYSTEMS......................103
8.2 ANALYSE DES BATTERIEZUSTANDES (STATE OF HEALTH)
........................................
104
8.2.1 VERFUEGBARE BATTERIEKAPAZITAET (STATE OF CHARGE)
................................
104
8.2.2 FESTSTELLUNG DES AKTUELLEN LADEZUSTANDES UND DER TEMPERATUR....
105
8.2.3 FESTLEGUNG DES
BATTERIEZUSTANDES.......................................................105
8.3 LADE- UND ENTLADEREGELUNGEN
.......................................................................
106
8.3.1
LADEPRINZIPIEN......................................................................................
107
8.3.2 BEEINFLUSSUNG DER LEBENSZEIT DURCH END OF CHARGE UND DEPTH OF
DISCHARGE...............................................................................................108
8.4 TEMPERATURMANAGEMENT BEIM
LADEN........................................................... 110
8.5 MASSNAHMEN ZUR ELEKTROMAGNETISCHEN ABSCHIRMUNG
.................................
110
8.6 KOMMUNIKATIONSSCHNITTSTELLE ZUM LADEGERAET UND ZUR
APPLIKATION......... 111
9 ANWENDUNGSGEBIETE VON LITHIUM-IONEN-AKKUMULATOREN
..............................
113
9.1 AKKUMULATOREN FUER DIE ELEKTROMOBILITAET (LIGHT ELECTRICAL VEHICLE,
ELECTRICAL VEHICLE, HEAVY ELECTRICAL
VEHICLE)................................................ 113
9.1.1 ELEKTRORAD, E-BIKE
................................................................................
113
9.1.2
AUTOMOTIVE-TECHNIK.............................................................................116
9.1.3 SONSTIGE
ANWENDUNGEN.......................................................................
116
9.2 AKKUMULATOREN FUER DIE CONSUMER
ELECTRONIC................................................117
9.3 GROSSBATTERIEN ZUR STATIONAEREN SPEICHERUNG MIT
NETZSTABILISIERUNG.......... 117
9.3.1 DAS ZUKUNFTSPOTENZIAL VON ENERGY-STORAGE-SYSTEMEN (ESS) IM
HAUSNETZ
9.3.2 WESENTLICHE ASPEKTE EINES ESS AM BEISPIEL VON
PHOTOVOLTAIKANLAGEN..............................................................................118
9.3.3 AUSWAHLASPEKTE DES ENERGIESPEICHERS
...............................................
119
9.3.4 WESENTLICHE SICHERHEITSELEMENTE EINES
ESS........................................120
9.3.5 GESETZLICHE UND NORMATIVE ANFORDERUNGEN FUER LITHIUM-BASIERTE
ENERGIESPEICHER.....................................................................................
122
9.3.6 CHARAKTERISTISCHE UNTERSCHEIDUNGSMERKMALE VON ESS IM
VERGLEICH ZU ANDEREN AKKUMULATOREN
..............................................
124
9.3.7 SERVICEKONZEPTE BEI
ESS......................................................................124
9.3.8 KOSTENANALYSE EINES
ESS......................................................................124
9.3.9 BETRACHTUNG DER LEBENSDAUER EINES ESS
...........................................
125
9.3.10 FOERDERPROGRAMM KFW-PROGRAMM EMEUERBARE ENERGIEN
SPEICHER
275........................................................................................125
9.3.11
ENERGIESPEICHER-SYSTEME......................................................................126
9.4 INDUSTRIELLE ANWENDUNGEN WIE POWER TOOL, GARDEN TOOL
........................
130
10 GEFAHRENUMGANG MIT
LITHIUM-IONEN-AKKUMULATOREN.......................................133
10.1
LAGERUNG..........................................................................................................
133
10.2 H
ANDHABUNG...................................................................................................
136
10.3 BRANDSCHUTZMASSNAHMEN
................................................................................
137
10.4 GEFAHRGUTRECHT, SCHULUNGEN DER MITARBEITER, SICHERHEITSBEAUFTRAGTER
.......
139
10.5
TRANSPORTRICHTLINIEN........................................................................................
141
10.5.1
STRASSENVERKEHR......................................................................................142
10.5.2 LUFTVERKEHR
...........................................................................................
150
10.5.3 EISENBAHN- UND
SEEVERKEHR.................................................................
154
10.5.4 BINNENSCHIFFSVERKEHR
............................................................................
159
10.6
GEFAHRGUTBEAUFTRAGTER....................................................................................
160
11 PRUEFUNG UND WARTUNG VON
LITHIUM-IONEN-AKKUMULATOREN........................... 161
11.1 PRUEFM
ETHODEN.................................................................................................
161
11.2 PRUEFGERAETE, ANFORDERUNGEN AN EIN AKKUMULATORLABOR
...............................
163
12 NORMEN UND G
ESETZE............................................................................................
167
12.1 UN 38.3
...........................................................................................................
167
12.2 WELTWEITE ZULASSUNGSNORMEN FUER AKKUMULATOREN
.....................................
172
12.2.1 EUROPA: EUROPAEISCHE NORMEN UND
VORGABEN...................................174
12.2.2 VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA: UNDERWRITERS LABORATORIES 1642
UND
2054...............................................................................................
176
12.2.3 JAPAN: PRODUCT SAFETY ELECTRICAL APPLIANCE AND MATERIAL SAFETY
L A W
........................................................................................................177
12.3 NORMEN FUER LADEGERAETE UND GEHAEUSESCHUTZKLASSEN
..................................
177
12.4 ENTSORGUNGSSYSTEME UND
-VORSCHRIFTEN.........................................................
178
12.5 BESCHRIFTUNG,
KENNZEICHNUNG........................................................................
180
13 FORSCHUNG FUER DIE AKKUMULATOREN DER Z U K U N FT
...............................................
183
13.1 MATERIALFORSCHUNG FUER KATHODE / A NODE
....................................................
183
13.2 MATERIALFORSCHUNG
ELEKTROLYTE.......................................................................
187
13.3 BESTREBUNGEN ZUR AUTOMATISIERUNG VON FERTIGUNGS-TECHNOLOGIEN
...........
187
13.3.1 AUTOMATISIERUNGSVORZUEGE BEIM ANWENDUNGSFELD LITHIUM-IONEN-
AKKUMULATOR.........................................................................................
189
13.3.2 MODULARE TEIL- BZW. VOLLAUTOMATISIERTE
FERTIGUNGSLINIE....................191
13.4 FORSCHUNG FUER NEUE ANWENDUNGSGEBIETE
....................................................
191
13.5 FORSCHUNG FUER MEHR RECYCLING
......................................................................
193
13.6 FORSCHUNG FUER DIE REALISIERUNG VON KOSTENSENKUNGSPOTENZIALEN UND
EINE
LAENGERE
LEBENSDAUER.......................................................................................
195
13.7 SECOND
LIFE.......................................................................................................
196
ANHANG: BETRIEBSANWEISUNG GEMAESS § 14
GEFSTOFFV............................................. 199
VERWENDETE FORMELZEICHEN UND
EINHEITEN...............................................................205
LITERATURVERZEICHNIS
.......................................................................................................207
ABKUERZUNGEN..................................................................................................................
215
GLOSSAR............................................................................................................................
217
STICHWORTVERZEICHNIS
221
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edition | 1. Auflage |
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Inhaltsverzeichnis
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Signatur: |
2000 ZN 8730 B344 |
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