Schematischer Aufbau Hochvoltspeicher (Bild: MIS)
01.11.2018 Öffnen, wenn es nötig ist
Druckausgleichselemente im Hochvoltspeicher
Langsam, aber unaufhaltsam, gewinnen elektrische Antriebe bei fast allen uns bekannten Fortbewegungsmitteln an Bedeutung. Dabei sind jedoch noch verschiedene Fragen offen. Aus technischer Sicht ist die sichere Abdichtung der Hochvoltspeichergehäuse eine aktuelle Herausforderung. Hier ist eine Abdichtung gefordert, welche im Bedarfsfall wie ein Druckausgleichselement funktioniert. Semipermeable Membranen aus porösem PTFE sind hier eine Lösung.
2017 wurden bereits 720.000 E-Bikes in Deutschland verkauft und die Zuwachsraten sind seit einigen Jahren stets zweistellig. Und auch sämtliche Fahrzeughersteller haben das ernsthafte Ziel, ihre elektrisch bzw. durch Hybridkonzepte angetriebenen Modelle in den kommenden Jahren zügig in den Markt zu bringen. So will z.B. der chinesische Fahrdienstvermittler Didi Chuxing bis zum Jahr 2028 10 Mio. Elektrofahrzeuge in seine Plattform integrieren, die erste Million bis 2020. Wie bereits in den Anfängen der E-Mobility ist nach wie vor die Bereitstellung leistungsfähiger und robuster Energiespeicher die größte Herausforderung. Hier gelten die Reichweiten kraftstoffgetriebener Verbrenner als feste Benchmark. Im Hochvoltspeicher werden die einzelnen Akkumulatoren in Form von Pouch- und Prismazellen sowie von klassischen zylindrischen Zellen parallel und in Reihe geschaltet, bis die gewünschten Stromstärken und Kapazitäten erreicht sind.
Temperaturmanagement der Hochvoltspeicher ist ein Problem
Die Lebensdauer und Betriebssicherheit wird bei den zurzeit im Einsatz befindlichen Lithium-Zellen vor allem vom Temperaturmanagement der als Hochvoltspeicher bezeichneten Gehäuse (Bild 1) und der Regelelektronik der Lade-bzw. Entladeströme bestimmt. Deshalb betreiben insbesondere europäische Hersteller bei ihren hochwertigen Fahrzeugen einen erheblichen Aufwand in Form von voll klimatisierten Hochvoltspeichern mit integrierten Notentgasungssystemen.
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