Wednesday, 12 April 2023 11:11

Batteriekühlung

Written by  Gennadi Zikoridse
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Mit der immer weiter steigenden Nachfrage nach Umweltfreundlichkeit, Effizienz und möglichst kompromisslosen Nutzungsbedingungen in der Automobilbranche aber auch in anderen Industrien, welche zunehmend elektrifiziert werden müssen, werden die Potentiale, welche in Akkus und Elektromotoren stecken, weiter ausgereizt. Akkus als Sekundärspeicher im mobilen oder stationären Einsatz werden immer leistungs- und energiedichter. Damit einher geht das richtige Management aller Zellen, welche ein Akkupack ausmachen. Bisherige populäre Zellchemien haben einen idealen Betriebspunkt zwischen ca. 20 und 40 °C. Unter hohen elektrischen Belastungen heizen die Zellen sich durch ihren Innenwiderstand auf, was bedeutet, dass sie gekühlt werden müssen, um optimal weiter funktionieren zu können. Bei Tieftemperaturen bedeutet das allerdings ebenfalls, dass der Akku geheizt werden muss. Für diese Temperierung ist ein Thermomanagementsystem zuständig. Diese Systeme wurden bei den früheren Akku-Generationen oft mit Luft als Temperierfluid umgesetzt, heute wird vor allem Wasser-Glykol eingesetzt. Durch dessen elektrische Leitfähigkeit ist der Aufwand, die Kühlflüssigkeit von den Zellen fernzuhalten, allerdings sehr hoch. Mit verschiedenen Isolations- und Wärmeübertragungsmaterialien zwischen Zelle und Kühlflüssigkeit kann das eigentliche Potential von Wasser nicht ausgeschöpft werden. Dazu kommt die Problematik des thermischen Durchgehens eines Akkus, welches mit einer Wasser-Glykol-Kühlung im Ernstfall nicht abgewendet werden kann.

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