Als Energiespeicher für Hybrid-Fahrzeuge ist die Lithium-Ionen-Batterie die Technologie der Zukunft, da die Li-Ion-Batterien Vorteile hinsichtlich Speicherdichte, Dynamik, und Lebensdauer aufweist. Eine besondere Herausforderung dagegen stellt die thermische Empfindlichkeit der Li-Ion-Elektrochemie dar. Damit wird das Thermomanagement zu einer Schlüsselkomponente für die volle Ausschöpfung des Potenzials der Li-Ion-Batterie im Fahrbetrieb. Die besondere Herausforderung der Batteriekühlung liegt in der niedrigen Maximaltemperatur und den kleinen einzuhaltenden Temperaturgradienten im Inneren der Batterie und zwischen den einzelnen Zellen. Im Beitrag wird auf folgende Batterie-Kühlsysteme eingegangen: 1. Kältemittel-Kühlsystem, 2. Kühlmittel-Sekundärkreislauf, 3. Luftkühlung, 4. Auswahlkriterium Kühlsysteme. Der Vergleich Kühlluft- mit Kältemittel-Kühlsystem zeigt, dass die Kältemittel-Kühlung eine höhere Sicherheit bietet, da keine direkte Luftverbindung von der Batterie zum Innenraum besteht. Die Kosten des Kältemittel-Kühlsystems liegen im mittleren Bereich, sofern der Batterieaufbau mit Flachzellenkosten günstig gestaltet wird. Simulationsrechnungen des Kältemittel-Kühlsystems mit Flachzellen haben ergeben, dass selbst bei einer 0.5 mm dicken Kühlplatte und bei nur zweiseitiger Kühlung der Zelle der Temperaturgradient nur rund 3 K beträgt und dass sich durch Konstruktion und Betriebweise des Verdampfers auch ein gleichmäßiges Temperaturprofil über den ganzen Zellenstapel hinweg erreichen lässt.
Kühlung von Hochleistungsbatterien für Hybridfahrzeuge
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 109 , 12 ; 1156-1162
2007
7 Seiten, 7 Bilder, 1 Tabelle, 3 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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