Statt auf einzelne Batteriezellen setzen wir bei der Saftkiste auf die aus dem Bereich der Elektromobilität stammende Modulbauweise. Das nachfolgende Bild zeigt die Entwicklungsstufen unseres 200 Ah-Moduls vom ersten Entwurf bis zur Serienreife.
Vorteile
Factory Matching
Moderne Fertigungsanlagen für LiFePO4-Zellen haben für gewöhnlich eine Ausschussrate von lediglich 1 ‰. Das bedeutet, dass etwa jede tausendste Zelle die zulässigen Qualitätsmerkmale nicht erfüllt und als sogenannte A-Minus-Grade oder B-Grade aussortiert wird. Diese Ausschussware wird oftmals zum "Knallerpreis" auf den einschlägigen Plattformen zum Kauf angeboten, oft sogar als A-Grade.
Befinden sich die Werte der Batteriezelle jedoch innerhalb der zulässigen Grenzen, so erfolgt im nächsten Schritt das sogenannte Matching. Dabei werden diejenigen Zellen, die sich elektrochemisch am stärksten ähneln, automatisch einander zugeordnet und miteinander verbunden. Umso besser das Matching ist, desto weniger Balancing wird während der zunehmenden Alterung der Batterie benötigt.
Dauerhafte Verbindung
Die Batteriezellen der Saftkiste werden mittels Laserschweißanlage elektrisch miteinander verbunden. Im Gegensatz zu Schraubverbindungen geht bei diesem Verfahren keine Gefahr von sich lösenden Schrauben aus. Jedoch wird dabei auch die Möglichkeit unterbunden, einzelne Zellen austauschen zu können. Was zunächst vielleicht sinnvoll klingen mag, ist es in der Praxis jedoch für gewöhnlich nicht. Grund: Eine fabrikneue Zelle, welche ohne Matching mit gebrauchten und womöglich mehrere Jahre alten Zellen verbunden wird, kann zu erheblichen Balancing-Strömen führen. Sollte es doch einmal zum Ausfall einer einzelnen Zelle kommen, tauschen wir daher immer das gesamte Zellmodul aus.
Unkomplizierter Austausch
Sollte es doch einmal vorkommen, dass eine Zelle Probleme bereitet, so ist der Austausch in der Praxis sehr einfach durchzuführen: Gehäuse öffnen, Plus- und Minus-Pol des Zellmoduls abschrauben, Stecker abziehen und Modul herausheben. Der Einbau erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
Zellverspannung
LiFePO4-Zellen sind äußerst gutmütig, selbst wenn sie sehr hohen Strömen ausgesetzt werden. Jedoch entsteht dabei oftmals ein ungewollter Nebeneffekt: Die Zellen fangen das Bauchen an, d. h. sie neigen dazu, sich in der Breite auszudehnen. Wird dieser Vorgang nicht unterbunden, so verlieren die Zellen an Zyklen. Diesem Effekt kann durch das feste verspannen (> 200 kg) mithilfe spezieller Umreifungsbänder entgegengewirkt werden. Hierdurch erhöht sich die Lebensdauer der Zellen, insbesondere in Anwendungsfällen, wo auch einmal größere Ströme entnommen werden.
