Natrium-Ionen-Akkus

Batterien bei Natrium-Ionen sind eine aufstrebende Technologie im Bereich der Energiespeicherung, die eine nachhaltige und kostengünstigere Alternative zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien darstellen soll. Wie der Name schon sagt, verwenden diese Batterien Natrium, ein reichlich vorhandenes und leicht verfügbares Element, anstelle von Lithium, das seltener und teurer ist.

Eine der wichtigsten Neuerungen von HEIWIT ist der Einsatz von Natrium-Ionen-Batterien, die in modularen Einheiten zu je 10 kWh erhältlich sind und eine je nach Anlagenbedarf skalierbare Speicherkapazität bieten. Diese Batterien bieten im Vergleich zu ihren Lithium-Pendants verschiedene ökologische und betriebliche Vorteile.

Vorteile für die Umwelt

1. Ziemlich verfügbarNatrium ist eines der am häufigsten vorkommenden Elemente auf der Erde, im Gegensatz zu Lithium, das nur begrenzt vorhanden ist und oft auf eine Weise abgebaut wird, die erhebliche Umweltschäden verursacht. Die Gewinnung von Natrium hat wesentlich geringere Umweltauswirkungen als die von Lithium.
2. NachhaltigkeitNatrium-Ionen-Batterien benötigen kein Kobalt oder Nickel, Metalle, die oft mit unethischen und umweltschädlichen Bergbaupraktiken in Verbindung gebracht werden. Dies macht HEIWIT-Batterien umweltfreundlicher und sozial verantwortungsvoller.
3. WiederverwertbarkeitNatrium-Ionen-Batterien sind leichter zu recyceln als Lithium-Batterien, was die Umweltbelastung am Ende ihres Lebenszyklus weiter verringert.
4. SicherheitNatrium-Ionen-Batterien sind von Natur aus sicherer, da sie weniger Gefahr laufen, zu überhitzen und Feuer zu fangen, was die mit ihrer Verwendung und Entsorgung verbundenen Risiken verringert.

HEIWIT-Innovation

HEIWIT bietet Energiespeicherlösungen, die die Vorteile von Natrium-Ionen-Batterien nutzen und modulare Kapazitäten ab 10 kWh bereitstellen, die an die Leistung der Anlage angepasst werden können. Diese Lösungen eignen sich ideal für industrielle, gewerbliche und private Anwendungen und ermöglichen ein nachhaltigeres und kostengünstigeres Energiemanagement. Mit HEIWIT treiben wir eine Energierevolution voran, die nicht nur die Effizienz verbessert, sondern auch unseren Planeten schont und eine grünere und sicherere Energiezukunft gewährleistet.

Entdecken Sie die Vorteile der Natrium-Ionen-Batterien von Heiwit

Natrium-Ionen-Batterien sind eine der vielversprechendsten Innovationen im Bereich der Energiespeicherung und zeichnen sich durch eine einzigartige Kombination aus Nachhaltigkeit, Sicherheit und Langlebigkeit aus. In diesem Artikel werden die wichtigsten Merkmale der Heiwit-Natriumionenbatterien und die Vorteile erläutert, die sie zu einer hervorragenden Wahl für alle machen, die eine zuverlässige und umweltfreundliche Speicherlösung suchen.

Sicherheit geht vor

Einer der wichtigsten Aspekte bei jeder Energiespeichertechnologie ist die Sicherheit. Im Gegensatz zu Lithiumbatterien, die für ihre hohe Reaktivität und Brand- oder Explosionsgefahr bei Überhitzung bekannt sind, bieten Natriumionenbatterien eine viel größere chemische Stabilität. Diese Stabilität ergibt sich aus der geringeren Reaktivität von Natrium im Vergleich zu Lithium, was diese Batterien auch unter extremen Betriebsbedingungen sicherer macht. Bei hohen Temperaturen oder Unfällen sind Natrium-Ionen-Batterien so konzipiert, dass sie die Wärmekontrolle aufrechterhalten, was die Sicherheitsrisiken erheblich verringert.

Die Natrium-Ionen-Batterien von Heiwit sind daher ideal für private und gewerbliche Anwendungen, bei denen die Sicherheit im Vordergrund steht. Mit einem internen Design, das die Möglichkeit von Kurzschlüssen minimiert, und einem fortschrittlichen Batteriemanagementsystem (BMS) sind diese Batterien perfekt für diejenigen, die ein Speichersystem wünschen, auf das sie sich auch im Falle unerwarteter Bedingungen verlassen können.

Vollständige Recycelbarkeit für eine nachhaltige Zukunft

Einer der besonderen Vorteile der Heiwit-Natriumionenbatterien ist ihre 100%-Recyclingfähigkeit. Der zunehmende Fokus auf die Umweltauswirkungen technologischer Materialien hat deutlich gemacht, wie wichtig es ist, Speicherlösungen zu wählen, bei denen keine schwer zu entsorgenden Abfälle anfallen. Die Natrium-Ionen-Batterien von Heiwit sind so konzipiert, dass sie vollständig recycelt werden können, was bedeutet, dass sie am Ende ihres Lebenszyklus zerlegt und ohne schädliche Auswirkungen auf die Umwelt wiederverwendet werden können.

Dieser ökologische Vorteil ist besonders wichtig im Zusammenhang mit Batterien, bei denen die Materialentsorgung eine große Herausforderung darstellt. Im Gegensatz zu Lithium, dessen Gewinnung und Entsorgung komplexer und oft umweltbelastend ist, ist Natrium ein reichlich vorhandenes und leicht recycelbares Element. Die Natrium-Ionen-Batterien von Heiwit sind daher eine bewusste Entscheidung für alle, die die Umweltauswirkungen ihres Energieverbrauchs reduzieren und zu einer nachhaltigeren Kreislaufwirtschaft beitragen wollen.

Strapazierfähigkeit und Langlebigkeit: Über 6500 Zyklen

Bei der Investition in ein Energiespeichersystem ist es wichtig, die Langlebigkeit des Produkts zu berücksichtigen. Die Natrium-Ionen-Batterien von Heiwit zeichnen sich auch in dieser Hinsicht aus und haben eine längere Lebensdauer als die meisten Lithium-Ionen-Batterien. Mit einer Kapazität von über 6500 Lade- und Entladezyklen bieten diese Batterien eine extrem lange Lebensdauer und behalten ihre hohe Leistung über die Zeit bei.

Diese außergewöhnliche Langlebigkeit führt zu erheblichen Einsparungen: Eine Batterie, die länger hält, bedeutet weniger Austausch und eine Investition, die sich schneller amortisiert. Vor allem für Unternehmen kann dies ein erheblicher wirtschaftlicher Vorteil sein, da die mit der Wartung und dem Austausch von Batterien verbundenen Betriebskosten reduziert werden. Auch für Privatkunden bedeutet die Langlebigkeit der Heiwit-Batterien eine höhere Zuverlässigkeit und die Gewissheit, dass ihr Speichersystem über viele Jahre hinweg funktionstüchtig ist.

Erschwinglichkeit: Eine erschwingliche und nachhaltige Investition

Ein weiterer wichtiger Aspekt der Natrium-Ionen-Batterien von Heiwit sind ihre relativ niedrigen Kosten. Natrium ist ein viel häufiger vorkommendes Element als Lithium, und daher ist die Gewinnung und Herstellung von Natrium-Ionen-Batterien billiger. Dies macht die Heiwit-Batterien zu einer sehr kosteneffizienten Option für Unternehmen und Privatpersonen, die eine erschwingliche und nachhaltige Speicherlösung bietet.

Im Gegensatz zu anderen Batterien, die seltene oder teure Materialien benötigen, nutzen Natrium-Ionen-Batterien eine weithin verfügbare Ressource, was die Produktionskosten und damit auch den Preis für den Endverbraucher senkt. Diese Kosteneffizienz geht nicht auf Kosten der Leistung, da Heiwit-Batterien eine außergewöhnliche Speicherkapazität und Haltbarkeit aufweisen. Mit ihrem wettbewerbsfähigen Preis bieten diese Batterien eine einzigartige Möglichkeit, nachhaltige Energiespeicherung für eine wachsende Zahl von Nutzern zugänglich zu machen.

Fernüberwachung mit der Heiwit Advanced App

Ein zusätzlicher Vorteil der Natrium-Ionen-Batterien von Heiwit ist die Möglichkeit, die Batterieleistung in Echtzeit über eine spezielle App zu überwachen. Diese Funktion gibt den Nutzern die vollständige Kontrolle über ihr Speichersystem und ermöglicht es ihnen, Daten wie den Ladestatus, die Effizienz und die Gesamtleistung der Batterie direkt von ihrem Smartphone oder Tablet aus anzuzeigen.

Die Fernüberwachung optimiert die Batterienutzung, reduziert die Energieverschwendung und maximiert die Effizienz. Für Unternehmen ist diese Funktion ein enormer Vorteil im Hinblick auf das Energiemanagement, da sie den Verbrauch überwachen und bei Bedarf sofort eingreifen können. Für Privatkunden bietet die Überwachungs-App von Heiwit außerdem den Komfort, alle Energieinformationen auf Knopfdruck zur Hand zu haben, was ihnen hilft, Energie bewusster und effizienter zu nutzen.

Wie funktionieren Natrium-Ionen-Batterien?

Technisch gesehen funktionieren Natrium-Ionen-Batterien ähnlich wie Lithium-Ionen-Batterien, nutzen aber die Reaktion von Natrium-Ionen anstelle von Lithium. Während des Ladevorgangs wandern die Natriumionen von der Anode zur Kathode und speichern dabei Energie. Bei der Entladung kehrt sich der Prozess um, so dass die gespeicherte Energie wieder freigesetzt wird.

Diese innovative Technologie bietet dank weniger reaktiver und chemisch stabilerer Materialien einen hohen Wirkungsgrad und minimale Leistungseinbußen im Laufe der Zeit. Die Verwendung von Natrium anstelle von Lithium ermöglicht ein sichereres Wärmemanagement und den Verzicht auf kritische Materialien wie Kobalt, was die Umweltauswirkungen der Produktion weiter verringert.

Vielseitigkeit der Anwendung von Heiwit-Batterien

Die Natrium-Ionen-Batterien von Heiwit sind unglaublich vielseitig und können in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, sowohl im privaten als auch im gewerblichen Bereich. Sie sind ideal für die Integration mit Photovoltaikanlagen, so dass die tagsüber erzeugte Energie gespeichert und am Abend oder in der Nacht genutzt werden kann. Darüber hinaus sind Heiwit-Batterien perfekt für Backup-Systeme geeignet, die die Kontinuität der Stromversorgung auch bei Stromausfällen oder Netzunterbrechungen sicherstellen.

Industrielle Anwendungen sind ebenso vorteilhaft: Dank ihrer Fähigkeit, hohe Speichervolumina und Langlebigkeit zu unterstützen, bieten Heiwit-Batterien einen erheblichen Vorteil in Bezug auf Energieeinsparungen und Ressourcenoptimierung. Unternehmen, die diese Batterien einsetzen, profitieren nicht nur von geringeren Energiekosten, sondern können auch ihr Umweltimage durch den Einsatz nachhaltiger Technologien verbessern.

Schlussfolgerungen: Warum Heiwit-Salzbatterien wählen?

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Natrium-Ionen-Batterien von Heiwit eine moderne, sichere und umweltfreundliche Energiespeicherlösung für diejenigen sind, die ein zuverlässiges, langfristiges System suchen. Dank ihrer Sicherheit, der vollständigen Recyclingfähigkeit, der außergewöhnlichen Haltbarkeit von über 6500 Zyklen, der niedrigen Kosten und der bequemen Fernüberwachung sind diese Batterien eine der vielversprechendsten Optionen auf dem Markt für Energiespeicher.

Unabhängig davon, ob Sie ein Geschäfts- oder Privatkunde sind, sollten Sie sich für ein Salzbatterie Heiwit bedeutet, sich für eine nachhaltige, moderne Energielösung zu entscheiden, die den Herausforderungen der Energiezukunft gerecht wird.

Natrium-Ionen-Technologie im Detail

Natrium-Ionen-Batterien sind kein universeller Ersatz für Lithium, und sie so darzustellen wäre falsch. Sie sind eine Chemie mit einem anderen Eigenschaftsprofil, das in einigen Anwendungen mehr zählt als in anderen: Bei der stationären Speicherung in Verbindung mit Photovoltaik – wo das System dort stehen bleibt, wo man es installiert hat, und zwanzig Jahre lang in einem Raum funktionieren muss, den niemand heizt – ist dieses Profil besonders günstig.

Die folgenden Abschnitte erklären dies anhand von Daten und Verweisen auf technische Vertiefungen.

Wie eine Natrium-Ionen-Batterie funktioniert

Das Prinzip ist dasselbe wie bei einer Lithiumbatterie. Es gibt zwei Elektroden – eine Kathode, die positive Elektrode, und ein Anode, das Negative — getrennt durch ein Elektrolyt der den Durchgang von Ionen, aber nicht von Elektronen ermöglicht.

Beim Laden verlassen Natriumionen die Kathode, wandern durch den Elektrolyten und wandern in die Anode ein, während sich die Elektronen durch den äußeren Stromkreis bewegen. Beim Entladen kehrt sich der Weg um, und dieser Elektronenfluss ist die Energie, die das Haus antreibt. Natrium ersetzt Lithium in der Rolle des Ladungsträgers: Es ist größer und schwerer, was Einbußen bei der Energiedichte bedeutet, aber es ist überall – in den Ozeanen, in Mineralien, in Kochsalz.

Eine technische Folge dieses Austauschs verdient Beachtung: Bei Natriumzellen Beide Stromabnehmer können aus Aluminium sein., während Lithium Kupfer an der Anode erfordert. Dies ermöglicht es, die Zelle bis auf null Volt zu entladen, um sie sicher zu lagern und zu transportieren.

Die vollständige Erklärung, einschließlich der Chemie der Elektroden und der Rolle des BMS, findet sich in der Technischer Leitfaden zu Natrium-Ionen-Batterien.

Die wichtigsten Natrium-Ionen-Chemien

Unter dem Namen “Natrium-Ionen-Batterie” existieren Kathodenfamilien mit sehr unterschiedlichem Verhalten. Die beiden, die für die stationäre Speicherung zählen, sind:

• Schichtoxide (Na_xTMO₂): Die Ionen bewegen sich zwischen gestapelten Oxidschichten. Eine hinsichtlich der gespeicherten Energie pro Masseeinheit effiziente Struktur, bei der sich die Schichten jedoch bei jedem Zyklus ausdehnen und zusammenziehen.
• Polyanionisch, darunter das’NFPP (Natrium-Eisen-Phosphat-Pyrophosphat): Natrium bewegt sich in einem starren dreidimensionalen Gitter, das durch an Eisen gebundene Phosphatgruppen zusammengehalten wird. Weniger Energie pro Kilogramm, viel mehr Stabilität im Laufe der Zeit und bei extremen Temperaturen.

Die zweite Generation der HEIWIT-Systeme nutzt polyanionische Zellen. Einen umfassenden Vergleich der beiden Produktfamilien mit den Qualifizierungsdaten finden Sie im ausführlichen Artikel über die polyanionische Zellen NFPP.

Natrium-Ionen und Lithium-Eisenphosphat im Vergleich

Lithium-Eisenphosphat (LFP) ist heute die Standardchemie in der Wohnspeicherung und der richtige Maßstab – nicht NMC, das andere Märkte bedient. Der ehrliche Vergleich ist dieser:

Die angegebenen Intervalle sind marktüblich und beschreiben keine einzelne Zelle. Innerhalb jeder chemischen Familie sind die Unterschiede zwischen den Produkten groß: Punktdaten mit den jeweiligen Testbedingungen sind auf den entsprechenden Vertiefungsseiten angegeben.

Warum es für die stationäre Speicherung interessant ist

Die Energiedichte ist der am häufigsten genannte Parameter beim Batterievergleich, und das aus gutem Grund: Batterien haben sich vor allem für Dinge entwickelt, die sich bewegen. In einem Auto ist jedes Kilogramm Masse, die während der gesamten Lebensdauer des Fahrzeugs beschleunigt und abgebremst werden muss.

Ein privates oder gewerbliches Speichersystem hingegen, Er wird nur einmal angehoben: am Tag der Installation. Von diesem Moment an haben Gewicht und Volumen keinen Einfluss mehr auf irgendetwas – weder auf die Leistung, noch auf die Stromrechnung, noch auf die Lebensdauer. Stattdessen zählen:

• die Dauer, da sich die Kosten über die Energie amortisieren, die das System vor dem Ende seiner Lebensdauer durchleiten kann;
• die Sicherheit, denn das System befindet sich in einem Technikraum, oft im Haus;
• die thermisches Verhalten, weil dieser Raum im Winter kalt und im Sommer warm ist;
• die Kosten pro zyklisch durchgesetzter kWh, der die entscheidende Zahl ist und nicht mit dem Listenpreis übereinstimmt;
• die Wartung, das heißt, wie oft jemand zur Anlage zurückkehren muss.

Die vollständige Argumentation mit der Berechnungsmethode finden Sie im Vertiefungsbeitrag auf Energiedichte im Vergleich zur Lebensdauer im stationären Speicher.

Die HEIWIT-Systeme

Die Palette basiert auf einer 10-kWh-48-V-Batteriemodul, auch in stapelbarer Ausführung erhältlich, kombiniert mit den Hybrid-Wechselrichtern der Baureihe HEIWIT. Größere Baugrößen lassen sich durch modulare Zusammensetzung realisieren: bis zu drei Batterien parallel pro Wechselrichter sowie mehrere Systeme in gewerblichen und industriellen Konfigurationen.

Anwendungen

Derselbe Baustein dient ganz unterschiedlichen Situationen:

• Wohngebäude — Zuordnung zu einem Photovoltaikanlage für den Haushalt, um den Eigenverbrauch von den typischen Werten der reinen Photovoltaik auf viel höhere Prozentsätze zu steigern.
• Modernisierung und Retrofit — Nachrüstung eines Speichers in eine bestehende Anlage, mit oder ohne Austausch des Wechselrichters: Dieser Fall wird im Artikel über beschrieben Nachrüstbatterie.
• Gewerblich und industriell — Mehrfachkonfigurationen an Drehstromanschlüssen, bei denen der Technikraum oft nicht klimatisiert ist und sich die tatsächliche Leistung bei realen Temperaturen negativ auswirkt.
• BESS — übergeordneten Systemen für industrielle Anwendungen, über die wir bei der Vorstellung der BESS Natrium-Ionen-Batterie mit 1 MWh.

Sicherheit und Qualifizierungsprüfungen

Die Zellen werden den für stationäre Speicher vorgesehenen Prüfungen unterzogen: Nageldurchdringung, Überladung, Kurzschluss, Quetschung, Ofentest und thermische Überprüfung bis 300 °C. Die vollständigen Protokolle mit den Annahmekriterien und dem Unterschied zwischen Zellen- und Systemqualifizierung finden sich in der Vertiefung unter Natrium-Ionen-Zell-Sicherheit.

Verhalten bei niedrigen Temperaturen

Dies ist der Unterschied, der sich in der Praxis am einfachsten nachweisen lässt, und der in den Monaten, in denen die Photovoltaikanlage weniger Strom produziert, am stärksten ins Gewicht fällt. In den Qualifikationstests behält die polyanionische Zelle bei −20 °C über 90% ihrer Kapazität bei, während die Referenz-LFP-Zellen deutlich niedrigere Werte aufweisen. Daten, Protokoll und elektrochemische Erläuterung finden Sie im Artikel über die Natrium-Ionen-Batterie bei Kälte.

Häufig gestellte Fragen

Wie lange hält eine Natrium-Ionen-Batterie?

Die Lebensdauer wird in Lade- und Entladezyklen gemessen, und die angegebene Anzahl muss stets im Zusammenhang mit den Testbedingungen betrachtet werden: Entladetiefe, Temperatur und Stromstärke. Die Werte der in den HEIWIT-Systemen verwendeten Zellen sowie die entsprechenden Bedingungen sind auf den Produktseiten und in den technischen Erläuterungen aufgeführt. Die Anzahl der Zyklen ist jedoch keine Vorhersage der Lebensdauer in Jahren: Diese hängt auch von der Betriebstemperatur und dem durchschnittlichen Ladezustand ab.

Ist sie sicherer als eine Lithiumbatterie?

Sie weist im stationären Speicherbetrieb ein günstiges Sicherheitsprofil auf – gute thermische Stabilität, Tiefentladungsbeständigkeit, Möglichkeit der Lagerung bei Null Volt –, doch Sicherheit ist eine Eigenschaft des Gesamtsystems und nicht nur der Zelle. Zelle, Batteriepack, BMS, Elektronik und die Qualität der Installation spielen alle eine Rolle.

Funktioniert es bei niedrigen Temperaturen?

Ja, und das ist eine der Stärken der Chemie. In den Qualifikationstests liegt die Leistungsabgabe bei −20 °C weiterhin über 90%.

Ist sie für eine Photovoltaikanlage geeignet?

Das ist die Anwendung, für die diese Systeme konzipiert sind: ein Zyklus pro Tag, tagsüber laden und abends entladen, über viele aufeinanderfolgende Jahre hinweg.

Wie viel Platz nimmt das ein?

Bei gleicher Kapazität ist ein Natriumsystem aufgrund der geringeren Energiedichte voluminöser als ein Lithium-Eisenphosphat-System. Bei einer Bodeninstallation in einem Technikraum hat der Unterschied keine praktischen Folgen; er muss bei beengten Platzverhältnissen im Rahmen einer Ortsbesichtigung überprüft werden.

Was ist der Unterschied zwischen Natrium-Ionen- und LiFePO4-Akkus?

Sie tragen unterschiedliche Ladungen – Natrium- anstelle von Lithium-Ionen –, und das verändert den Kompromiss: Lithium-Eisenphosphat speichert mehr Energie pro Kilogramm, Natrium-Ionen-Akkus verhalten sich bei Kälte besser, vertragen Tiefentladung und verwenden weder Lithium noch Kobalt. Die obige Vergleichstabelle fasst die wichtigsten Parameter zusammen.

Stellt HEIWIT auch die Zellen her?

Nein, und diese Unterscheidung ist wichtig. HEIWIT entwickelt und produziert das Speichersystem — Akkupack, BMS, Steuerelektronik, Wechselrichter und Integration — und wählt die in seinen Produkten verwendeten Natrium-Ionen-Zellen aus und qualifiziert sie. Es handelt sich um dieselbe Unterscheidung, die es in der Welt der Lithium-Batterien zwischen den Zellherstellern und den Herstellern von Heimspeichersystemen gibt.

Welche Wechselrichter sind kompatibel?

Die Systeme sind für den Betrieb mit den Hybrid-Wechselrichtern HEIWIT (einphasig), VIRGO (einphasig) und LYBRA (dreiphasig) ausgelegt, die direkt mit dem BMS der Batterie kommunizieren. Die vollständigen Anwendungsbeispiele, einschließlich Nachrüstkonfigurationen bei Anlagen mit Wechselrichtern anderer Hersteller, werden im Artikel über die Wechselrichter, die mit der Batterie HEIWIT kompatibel sind.

Konformität und Zertifizierungen des Speichersystems

Das Speichersystem Heiwit – bestehend aus einem Virgo-Wechselrichter und einer 48-V-Natrium-Ionen-Batterie – trägt das CE-Zeichen und hat die vom TÜV SÜD durchgeführten Prüfungen für das gesamte Set bestanden, nicht nur für die einzelnen Komponenten.

In einem anderen europäischen Land niederlassen

Die CE-Kennzeichnung, die Niederspannungsrichtlinie und die EMV-Richtlinie gelten im gesamten Europäischen Wirtschaftsraum: Unter diesem Gesichtspunkt ist das System in der gesamten Union vermarktbar. Die Die Regeln für den Netzanschluss bleiben hingegen national: CEI 0-21 in Italien, VDE-AR-N 4105 in Deutschland und Österreich, G98 und G99 im Vereinigten Königreich, die Vorschriften des lokalen Netzbetreibers in der Schweiz, die NF C 15-100 mit Consuel-Verfahren in Frankreich. Bitte fragen Sie uns vor einer Installation außerhalb Italiens nach der für Ihr Land gültigen Bescheinigung, indem Sie schreiben an [email protected]Wir teilen Ihnen mit, mit welchen Zertifikaten das System bereits abgedeckt ist und welche sich in Bearbeitung befinden.

Die Einzelheiten der Prüfungen sind zusammen mit den TÜV SÜD-Dokumenten im Artikel zu finden. CE-zertifizierte Natrium-Ionen-Batterie für Italien und Europa.