Denver wechselt zu Nickel-Metallhydrid-Akkus
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Die Fachzeitschrift für Nickel und seine Anwendungen |
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Einer der 36 Hybrid-Busse des Denver Regional Transportation District. Alle sind mit Nickel-Metallhydrid
(NiMH)-Akkus ausgestattet. |
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Diese von Cobasys hergestellten 288-Volt NiMH-Akkus haben eine 3-jährige Garantie. |
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Vorteile: Weniger Wartung und längere Lebensdauer als bei Bleiakkus
Von Carroll McCormick
Nickel Magazine, November 2005 -- Der Wechsel von Bleiakkus zu Nickel-Metallhydrid (NiMH)-Akkus in hybrid-elektrisch und mit komprimiertem Erdgas (CNG) betriebenen Bussen bedeutet für den Denver Regional Transportation District (RTD) in Colorado (USA) weniger Wartung und eine längere Akkulebensdauer.
RTD kaufte zwischen 1998 und 2000 36 Hybrid-Busse. Letztes Jahr hat Cobasys, ein Hersteller von NiMH-Akkusystemen in Orion (Michigan), seine 288-V-/120-kW-Systeme in 2 RTD-Busse eingebaut. Zehn weitere Busse werden dieses Jahr konvertiert, und weitere 10 im Jahr 2006.
Beim Beschleunigen des Busses werden die Hinterräder von 2 Elektromotoren angetrieben , die sowohl von den Akkus als auch mittels 2,5 l CNG-Ottomotor (2100 Umdrehungen) angetriebenen Generator gespeist werden.Im Normalbetrieb werden die Akkus über den vom CNG-Ottomotor angetriebenen Generator geladen.
„Die NiMH-Akkus bieten mehrere Vorteile für das Wartungsteam bei RTD", meint Lou Ha, der Leiter der technischen Abteilung bei der Busfirma. „Die zwei Versuchsbusse sind jetzt fast zwei Jahre im Einsatz, und bis jetzt musste das System selten gewartet werden. Die Herstellergarantie für die Akkus läuft zwei bis drei Jahre, und auf der Grundlage verwandter Anwendungen rechnen wir mit einer Betriebslebensdauer von fünf Jahren." (Die Bleiakkus müssen im Vergleich dazu etwa alle sechs Monate ersetzt werden.)
Die Wartung bei Bleiakkusystemen ist intensiv und zeitaufwendig. „Die 26 Akkus im System müssen in einem wirklich guten Gleichgewicht zueinander stehen", erklärt Ha. „Sie müssen monatlich gewartet werden, und die Lebenszykluskosten sind hoch." Darüber hinaus müssen die Akkus regelmäßig geladen werden, da sie schnell nicht mehr richtig funktionieren, wenn der Spannungsunterschied zwischen den Akkus mehr als 0,2 V beträgt.
Die NiMH-Akkus haben außerdem den Vorteil, dass sie über thermische und Akku-Managementsysteme verfügen. Keines dieser Systeme konnte bei den Bleiakkus nachträglich eingebaut werden, sodass durch Ersetzen der Bleiakkus auch dieses Problem gelöst werden konnte.
Die Energie- und Leistungsdichte ist bei NiMH-Akkus doppelt so groß wie bei Bleiakkus. Außerdem können NiMH-Akkus bei geringen Entladungen mehrere hunderttausend Mal wieder geladen werden und bei regelmäßiger Teilentladung bzw. Teilladung eine Lebensdauer erreichen, die mehr als 320.000 km entspricht. Deshalb eignen sie sich gut für hybrid-elektrische Fahrzeuge. Darüber hinaus wiegen sie weniger und nehmen weniger Platz in Anspruch. Jedes in den RTD-Bussen nachträglich eingebaute NiMH-Akkusystem wiegt etwa 227 kg weniger als das Bleisystem, das es ersetzt.
In NiMH-Akkus besteht die positive Elektrode aus Nickel-Oxyhydroxid und urheberrechtlich geschützten
Komponenten. Die negative Elektrode besteht aus einer Nickellegierung mit Lanthan oder bestimmten
Übergangsmetallen. Als Elektrolyt wird normalerweise in Wasser gelöstes Kaliumhydroxid verwendet. An der
negativen Elektrode wird Wasserstoff absorbiert, wodurch das Nickel-Metallhydrid entsteht und Strom erzeugt
wird.
NiHM-Akkus sind vollständig recyclierbar.
Carroll McCormick ist ein in Montreal ansässiger freier Mitarbeiter.
FOTOS: Denver Regional Transportation District and Cobasys
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Scott Reed Ray Wagner |
