Mit der zunehmenden Marktdurchdringung von Hybridantrieben in Kraftfahrzeugen und der zunehmenden Forderung auch für Nutzfahrzeuge werden sich Hochvoltenergiesysteme zu einem Massenprodukt der Automobilindustrie entwickeln, wobei die Standardisierung der Zellen zu einer Verschiebung von Zelle zu Modul hinführen wird. Im Beitrag wird ausführlich auf die Herausforderungen der Batterien der nächsten Generation eingegangen. Diese entstehen durch die Leistungsanforderungen (Leistungs-und Energiedichte), die Kosten (Zellen, Module, Batteriesystem) und die Nachhaltigkeit (Lebensdauer und Recycling). All diese Punkte werden durch Zellentechnologie, Zellenaufbau, Batteriemonitoringsysteme, elektromechanische Komponenten und Gesamtsystem bestimmt. Im Beitrag wird deutlich gemacht, dass bei Nutzfahrzeugen einzig die Lithium-Ionen-Batterie-Technik infrage kommt, die gegenüber NiMH-Zellen mit einem erweiterten Betriebsbereich punktet. Im Automobilbereich wird eine Substitution der NiMH-Zellen trotz hohen Reifegrads erwartet, wobei vor allem die Energiedichte als Ursache gilt. Mit neuen Kathodenmaterialien ist hier eine weitere Steigerung zu erwarten. Im Beitrag wird die Tendenz hin zu prismatischen Bauformen von Zellen im Automobilbereich erläutert. Die Überwachungs- und Steuerelektronik mit integrierter Software als Sicherheitspaket der Batterien wird erklärt. Eingegangen wird dabei auf die Berücksichtigung der Funktionssicherheit in der Entwicklungsphase, aktive Batterietrennung durch Leistungsschütze, Hochvoltsicherungen und HV-Stecker. Abschließend wird auf die mechanische Konstruktion und die Kühlung von Hybridspeichern eingegangen und ein Ausblick zur Kostenentwicklung gegeben.
Die nächste Generation von Lithium-Ionen-Energiespeichern für Hybridfahrzeuge
2010
26 Seiten, 18 Bilder, 4 Tabellen
(nicht paginiert)
Aufsatz (Konferenz)
Datenträger
Deutsch
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