Der Mercedes-Benz S 400 Hybrid ist das erste Hybridserienfahrzeug von Mercedes-Benz und der erste Serien-Pkw mit Lithium-Ionen-Batterietechnologie. Zielsetzung bei der Entwicklung des ersten Mercedes-Hybrid-Fahrzeugs war es, die NiMH-Technologie durch die überlegene und bisher nur im Konsumerbereich eingesetzte Li-Ionen-Technologie (Laptops, Handys, Tools, etc.). zu ersetzen. Nur so ist es möglich, die HV-Batterie anstelle der konventionellen Starterbatterie zu verbauen, weil die neue Technik der herkömmlichen NiMH-Technologie in Bezug auf Energieinhalt- und Leistungsdichte klar überlegen ist. Hervorzuhebende Vorteile sind die hohe Energie- und Leistungsdichte bei gleichzeitig hohem Sicherheitsstandard sowie hohem Ladewirkungsgrad und die verbesserten Kaltstartleistungen bei Temperaturen < -10 Grad C. Im Beitrag werden der Batterieaufbau und die Batteriekühlung dargestellt. Für Lithium-Ionen-Batterien gibt es eine Reihe von Aktivmaterialien zur Darstellung der Elektroden in denen sich Lithium-Ionen einlagern können oder mit denen Lithium reagiert. Anodenmaterialien, Kathodenmaterialien und Materialien für Separatoren und Elektrolyt werden im Beitrag verglichen. Aufgrund sehr guter Zyklenstabilität, Kaltstarteigenschaften und kalendarischer Lebensdauern wurde die Batterie auf Basis einer Nickel-Kobalt-Aluminium-Kathode (NiCoAl oder NCA, siehe Tabelle 2) entwickelt. Die Anode basiert auf einem Graphitmaterial. Dem Thema Sicherheit wurde bei der Entwicklung besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Das umfangreiche siebenstufige Sicherheitskonzept wird beschrieben. Schließlich wird die Validierung auf Zellebene und auf Fahrzeugebene erläutert. Abschließend wird das Batteriemanagement dargestellt.
Lithium-Ionen-Batterie. Erster Serieneinsatz im S 400 Hybrid
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 111 , 7/8 ; 490-499
2009
10 Seiten, 9 Bilder, 9 Tabellen, 2 Quellen
Article (Journal)
German
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