Between Thermal Limits and Battery Degradation—Cell-Specific Optimization of Fast Charging Strategies

Der Beitrag untersucht die zentralen Herausforderungen der Elektromobilität, insbesondere die Reduzierung der Ladezeiten und die Verlängerung der Reichweite von Elektrofahrzeugen. Dabei wird die Bedeutung von Lithium-Ionen-Batterien hervorgehoben, die trotz ihrer Vorteile in Bezug auf Energie- und Leistungsdichte noch nicht die Erwartungen der Nutzer an Reichweite und Ladezeiten erfüllen. Der Text beleuchtet die Gegensätze zwischen Hochenergie- und Hochleistungszellen und die damit verbundenen technischen Herausforderungen. Es wird detailliert auf die verschiedenen Komponenten und Mechanismen des schnellen Ladens eingegangen, einschließlich der Rolle des Batteriemanagementsystems und der thermischen Managementstrategien. Ein besonderer Fokus liegt auf den Degradationsmechanismen, insbesondere dem Lithium-Plating, das durch hohe Ladeströme verursacht wird und die Lebensdauer der Batterien beeinträchtigen kann. Der Beitrag stellt innovative Entwicklungstools wie 3-Elektroden-Messungen und immersive Kühlkonzepte vor, die zur Optimierung der Ladeprofile und zur Sicherstellung einer langen Batterielebensdauer beitragen. Die Integration dieser Technologien auf verschiedenen Systemebenen und die Validierung im Fahrzeugkontext werden ebenfalls umfassend behandelt. Der Text bietet somit einen tiefgehenden Einblick in die aktuellen Forschung und Entwicklung im Bereich der schnellen Ladeoptimierung für Elektrofahrzeuge und zeigt auf, wie durch gezielte Optimierungen und innovative Technologien die Akzeptanz und Effizienz der Elektromobilität gesteigert werden können.