Um die Reichweitenschwankung von Elektroautos bei extremen Temperaturen zu verringern, haben Forscher mehrere effizienzsteigernde Technologien entwickelt und miteinander verknüpft. Dazu gehört eine thermisch speicherfähige Traktionsbatterie, die das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF mitentworfen hat.
Im Mittelpunkt der Traktionsbatterie steht ein Faserverbund-Sandwich-Batteriegehäuse, das die in einem Phasenwechselmaterial-Verbundsystem gespeicherte Wärmeenergie thermisch abschirmt. Dies kann etwa genutzt werden, um bei kaltem Wetter Batteriezellen vor dem Start gezielt vorzukonditionieren. Beim weiteren Betrieb werden sie mithilfe des isolierenden Gehäuses länger bei optimaler Betriebstemperatur gehalten. Eine aktive Temperierung soll sich dadurch vermeiden lassen. Umgekehrt sei es möglich, kurzfristige, ungewollte Wärmeanstiege der Batterie abzuschwächen – etwa bei Schnellladevorgängen.
„Die von uns entwickelten Material-, Struktur- und Prozesstechnologien sichern dem Fahrer eine zuverlässigere und gleichmäßige Reichweite seines batterie-elektrischen Fahrzeugs. Darüber hinaus profitieren Fahrzeugentwickler und Konstrukteure von einer neuen Prozesstechnologie für Funktionsintegration und Leichtbau“, so Felix Weidmann vom Fraunhofer LBF.
Der entwickelte Sandwichaufbau hat den Forschern zufolge mehrere Vorteile: Er besitze ein hohes Leichtbaupotential und führe zu hohen spezifischen Biegeeigenschaften sowie Schlagfestigkeit. Darüber hinaus biete er einen hohen Schutz vor dem Eindringen von Gegenständen, der bei Batterien eine große sicherheitstechnische Rolle spielt. Die Technologien seien so entwickelt worden, dass sie auch in der Großserie anwendbar sind.
Iso meint
Da fellt mir nur der neue Nissan leaf ein, wenn es um laden geht. Das Gehäuse hindert bei so hohen Temperaturen, die Ladezeit extrem, da wird man ein richtiger Kaffee Junky an der Ladestation. Der gloreicher Tip war wohl von der Baustelle neben an vom Fassaden Bauer.
Frank meint
Da steht: „eine aktive Temperierung soll sich damit vermeiden lassen“.
Ich denke mal, dass eine Aktive Temperierung für alle E-Autos, die über 20.000 Euro kosten ein muss sein wird, damit die Schnelladeziele mit 350kW erfüllt werden können.
selbst wenn man Latentwärmespeichermaterialien benutzt kommt man nicht „drum rum“ thermisch einzugreifen. Die geschätzten 1 bis 5kWh Wärmeenergie pro Ladevorgang müssen ja irgendwie weg. Wenn man da eine gut isolierte Kiste baut und da keine aktive Temperierung einbaut hat man aber ein großes Problem.
nilsbär meint
Ja, so eine passive Isolierung erscheint mir auch nicht sinnvoll. Aber derartige Pseudoforschungen beruhigen die Politiker: ‚Deutschland ist führend bei der Batterieforschung.‘ Bald können wir forschen, warum es unserer Autoindustrie so schlecht geht.
Remo meint
Sorry Nilsbär, aber das Frauenhofer Institut ist eine der weltweit führenden Forschungseinrichtung in vielen Bereichen. Ich sag nur „home of mp3“. Hier von Pseudoforschung zu reden ist eine dreiste Unterstellung, die du gerne mit Fakten belegen darfst.
nilsbär meint
Aha. Dachte zuerst, du bist Mitarbeiter dort. Aber dann würdest du wohl nicht ‚Frauenhofer‘ schreiben. Also – hier ihre bekannte Lithium-Schwefel-Batterie, welche die deutschen Autobauer jetzt so gut gebrauchen können, um von den asiatischen Zellherstellern unabhängig zu werden:
https://www.golem.de/news/akku-haltbarere-kathoden-und-anoden-fuer-lithium-schwefel-akkus-1304-98474.html
Aus dem Jahr 2013 …
Und du darfst gerne ein Gegenbeispiel aus der Batterieforschung bringen.
nilsbär meint
Wobei ich meine Kritik nicht auf ein einziges Institut beschränken möchte. Es fehlt bei uns auch an bestehenden Firmen und Startups, wie z.B. den Stanford-Uni-Ableger QuantumScape, welche die Forschungsergebnisse zu kommerziellen Produkten weiterentwickeln können/möchten.
C. Hansen meint
Phasenwechselmaterial ist das Stichwort. Das ist quasi ein Wärmespeicher bei gleich bleibender Temperatur. Dies wäre sehr sinnvoll.
Ob bei höheren Wärmeeinträgen doch noch eine aktive Kühlung notwendig ist, ist ein separates Thema
alupo meint
Die Frage ist doch, wie gut das Zeug ist.
Zusammen mit dem sagenumwobenen Feststoffakku, der ja erstaunlicherweise einen höheren Wirkungsgrad haben soll (verstehe das wer will), könnte der dann reduzierte Wärmeanfall mit diesem Supermaterial ohne aktive Maßnahmen kompensiert werden.
Genial wäre das schon und wenn es hierzulande entwickelt worden wäre, umso besser…