Die Forderung nach erhöhter Sicherheit und verbessertem Komfort bei gleichzeitig sparsamem Umgang mit Kraftstoff führt zu immer mehr elektrischen und elektronischen Funktionen im Fahrzeug und somit zu einer deutlich stärkeren Belastung des konventionellen Bordnetzes. Durch die Einführung eines zusätzlichen 48V-Bordnetzes können sowohl Leistungsspitzen abgefangen als auch hohe elektrische Leistungen beherrscht werden. Insbesondere an die Batterielebensdauer werden in den Punkten Verfügbarkeit unter allen Umgebungsbedingungen und Zyklenfestigkeit hohe Anforderungen gestellt. Je nach Anforderungen und Architektur des Gesamtsystems sind die Auslegungskriterien für diese Batterie unterschiedlich. Neben der Auswahl der Materialkomponenten werden die Eigenschaften einer Li-Ionen Zelle auch von deren innerer Zusammensetzung wie Korngröße, Porosität und Porengrößenverteilung bestimmt. Auch das Verhältnis von Aktivmaterial zu elektrisch leitenden Additiven sowie zu den Bindermaterialien ist entscheidend. Die Rezepturen sind herstellerspezifisch und im allgemeinen nicht frei verfügbar. Neben der Unterscheidung von Li-Ionen-Zellen nach ihren Aktivmaterialien werden die Zellen auch nach ihrer Stromlieferfähigkeit eingeteilt. Prinzipiell kann jede Zelletechnologie sowohl als Leistungs- als auch als Energiezelle hergestellt werden. Dabei gibt es jedoch Zellchemien, die sich mehr oder weniger für eine Zellart eignen. Leistungszellen eignen sich besonders dort, wo bei kleinen Kapazitäten hohe Ströme aufgenommen bzw. abgegeben werden können. Typisches Einsatzfeld dieser Zellen sind Anwendungen in Hybridfahrzeugen. Hier wird die Batterie zum Zwischenspeichern von Rekuperationsenergie genutzt, die kurzfristig zum Boosten eingesetzt wird. Energiezellen werden vorrangig in Elektrofahrzeugen eingesetzt, die eine große elektrische Ladung speichern und somit eine große Reichweite sicherstellen.
The claim for improved safety and comfort coeval with reducing fuel consumption causes an increased usage of electric and electronic functions and therewith an increased load for the conventional electric powernet. An additional 48V-powernet can cope with power peaks and control higher electric power. This leads to new requirements of the energy storage system lifetime for reliability and cycling resistance. Depending on the requirements and the architecture of the overall system the design criteria of this battery are different.
Elektrische Energiespeicher im 48V Bordnetz
2012
15 Seiten, 15 Bilder, 4 Tabellen, 5 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Elektrische Energiespeicher im 48 V Bordnetz
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