Europäische Verordnung 2023/1542 über Batterien und Altbatterien
Die EU-Batterieverordnung (EU) 2023/1542, die am 17. Juli 2023 in Kraft getreten ist, verfolgt das Ziel, die Nachhaltigkeit und Leistungsfähigkeit von Batterien zu verbessern. Diese Verordnung unterstützt die Ziele des European Green Deals, indem sie klare Anforderungen an die Herstellung, Nutzung und Entsorgung von Batterien stellt. Ein zentrales Anliegen der Verordnung ist es, die Umweltbelastung durch Batterien zu reduzieren, die Kreislaufwirtschaft zu fördern und eine nachhaltige Wertschöpfungskette sicherzustellen.
Ein wesentlicher Bestandteil der Verordnung sind die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von Batterien, insbesondere für Industriebatterien und Traktionsbatterien, wie sie in Elektrofahrzeugen verwendet werden.
In Anhang IV der Batterieverordnung sind detaillierte Kriterien zur elektrochemischen Leistung und Haltbarkeit festgelegt. Dazu gehören Parameter wie die Bemessungskapazität (in Ah), der Kapazitätsverlust (in %), die Leistung (in W), der Leistungsverlust (in %) sowie der Innenwiderstand (in Ω) und dessen Anstieg (in %). Diese Werte dienen der Bewertung der Effizienz und Langlebigkeit der Batterie und sind essenziell für die Weiterentwicklung leistungsfähiger Energiespeicher.
Messung der induktiven und kapazitiven Komponenten des Innenwiderstands
Die genaue Erfassung des Innenwiderstands einer Batterie ist für die Bestimmung ihrer Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von großer Bedeutung. Dabei spielen neben den ohmschen Komponenten insbesondere die kapazitiven und induktiven Komponenten eine entscheidende Rolle. Diese können mit der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) gemessen werden, einer Methode, die hochfrequente Wechselstromsignale nutzt, um die elektrochemischen Eigenschaften einer Batterie zu analysieren.
Die EIS-Technik erlaubt eine detaillierte Untersuchung des frequenzabhängigen Innenwiderstands einer Batterie unter Referenzbedingungen und Betriebsbedingungen. Dabei lässt sich der Gesamtinnenwiderstand in verschiedene Komponenten aufschlüsseln:
Ohmsche Komponenten: Diese entstehen durch die ohmschen realen Widerstände des Elektrolyts, der Elektroden und der Verbindungen. Die ohmschen Widerstände sind vor allen Frequenzen ausgeprägt.
Kapazitive Komponenten: Diese entstehen durch die Doppelschichtkapazität an den Elektroden und die Ladungsspeicherung in den aktiven Materialien der Batterie. Die kapazitiven Effekte sind vor allem bei niedrigen Frequenzen ausgeprägt und beeinflussen die Energiespeicherung der Batterie.
Induktive Komponenten: Diese sind durch die elektrischen Verbindungen und Leiterbahnen innerhalb der Batterie bedingt. Sie treten hauptsächlich bei hohen Frequenzen auf.
Die EU-Batterieverordnung stellt dabei indirekt Anforderungen an die Messmethoden, da sie zur Erfüllung der in Anhang IV geforderten Leistungs- und Haltbarkeitsparameter unerlässlich sind.
Durch die Anwendung des SIVONIC-EIS-Meters können die geforderten Parameter besonders für Traktionsbatterien in Elektrofahrzeugen bestimmt werden.
Quelle: European Union
Dateityp: PDF
Veröffentlichung: 2023
Sprache: deutsch
Seiten: 117
