Wann nicht-wiederaufladbare Batterien sinnvoll sind

Vor einiger Zeit kam ein Start-Up auf mich zu und hat mich nach der perfekten Batterie-Lösung für einen innovativen Füllstandsmesser für Altglas-Container gefragt.

Ihr kennt das sicher auch, wenn ihr zu einem Altglas-Container kommt, eigentlich nur schnell ein Joghurtglas oder eine Weinflasche loswerden wollt und die Flaschen schon vor dem Container in einer Reihe stehen, weil einfach nichts mehr reinpasst. Und da muss noch nicht einmal ein Saufgelage vorher gewesen sein oder gar Silvester.

Die Füllstandsmesser des Startups melden an die Zentale des Abfalwirtschaftsunternehmen oder an den Fahrer des Lkws, wann der Container voll ist und er kann so zielgerichtet abgeholt und geleert werden. Auf der anderen Seite müssen fast leere Container nicht vom Lkw angefahren werden, was sinnlose Fahrten und damit natürlich Ressourcen einspart.

Eine ziemlich coole Sache also. Auf welche Herausforderungen wir bei der Energieversorgung der Sensorik dieser Füllstandsmesser gestoßen sind, erfahrt ihr im Video.

Die Herausforderungen bei der Energiequelle von Füllstandsmesser für Altglascontainer

Die Energiequelle des Füllstandsmessers sollte also ungefähr 5 Jahre halten, sie sollte einfach zu montieren sein und der Füllstandsmesser sollte gegen Diebstahl und Vandalismus geschützt sein (immerhin steht der ja auf offener Straße in der Stadt herum).

Natürlich haben wir uns zunächst auch überlegt, das Ganze mit einem Lithium-Ionen-Akku zu lösen, der von Solarzellen aufgeladen wird.

Das Problem bei einem wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Akku wäre bei dieser speziellen Anwendung aber, dass ein Altglas-Container ja das ganze Jahr über den Witterungen ausgesetzt ist.

Das heißt, im Winter würde der Akku auch einmal bei unter 0 Grad geladen werden und das ist ziemlich schlecht für eine Lithium-Ionen-Zelle.

Kurz zur Erklärung: Wenn man die Lithium-Ionen-Akkus unter 0 Grad lädt, bilden sich leichte Dendriten. Das sind ganz kleine, spitze Teilchen, die den Separator durchstoßen und einen internen Kurzschluss auslösen können, der dann den Akku zerstört.

Das zweite Problem bei einer Lösung mit einem wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Akku wäre die Solarzellen-Konstruktion, die ja außen auf dem Container angebracht sein muss. Wie schnell wird sowas nachts in der Stadt gestohlen oder kaputt gemacht? Außerdem greift der LKW, wenn er den Container abholt, oben mit einem Greifarm in den Container, zerrt ihn herum und geht insgesamt wenig zimperlich mit dem Teil um. Das ist natürlich nicht gerade förderlich für empfindliche elektrische Komponenten wie die Solarzellen.

Der Vorteil von nicht-wiederaufladbaren Batterien

Also haben wir uns in diesem Fall tatsächlich für nicht-wiederaufladbare Lithium-Metall-Batterien entschieden. Dieser Zelltyp hält die erforderlichen 5 bis 10 Jahre durch und kann dann ausgewechselt werden.

Dass diese Batterielösung nicht wiederaufgeladen werden muss, hatte für den Kunden den großen Vorteil, dass er auf das Solar-Modul und die Ladeelektronik komplett verzichten konnte.

Außerdem war die nicht-wiederaufladbare Lösung mit der Lithium-Metall-Batterie günstiger als Lithium-Ionen. Somit konnte mein Kunde das Produkt seinen Kunden viel günstiger anbieten.

Nicht aufladbare Lösungen haben also unter bestimmten Bedingungen klare Vorteile gegenüber einer Lösung mit einem aufladbaren Lithium-Ionen-Akku.

Im Übrigen hatte ich gerade neulich wieder eine Anfrage für eine Akkulösung, die über Solarzellen geladen werden sollte. Da sind wir dann auch auf den Trichter gekommen, dass es einfach nicht gut ist, Lithium-Ionen-Akkus im Winter zu laden und haben wir uns dann für einen Nickel-Metallhydrid-Akku entschieden.

Die können das viel besser wegstecken, sind nicht so anfällig für die Temperaturen. Bei dieser spezifischen Anwendung war es auch nicht notwendig, dass wir mit dem Akku besonders leicht unterwegs sind (Nickel-Metallhydrid-Akkus sind schon noch etwas schwerer als Lithium-Ionen-Akkus).

Optimal abgestimmt für deine Anwendung: Lösungen vom Batterie-Experten

Egal, wie deine Anwendung im Detail aussieht. Wir werden immer einen Blick darauf werfen, was in deinem Fall tatsächlich möglich ist und welche Lösung für dich und dein Produkt optimal ist.

Und dafür schauen wir immer auch über den Tellerrand hinaus. Ruf mich an oder schreibe mir in WhatsApp (+49 176 43434792) und wir finden gemeinsam eine Lösung, die perfekt für deine Anwendung ist.