Verschiedene Zellgestaltungen: Pouch Bag (links), oftmals auch als Lithium-Polymer-Batterie bezeichnet, sowie prismatische (Mitte) und zylindrische Zelle (rechts)
RWTH Aachen
Die fortschreitende Elektrifizierung des Antriebsstrangs bedeutet für die Ingenieure, sich neben der Weiterentwicklung der Verbrennungsmotoren auch mit der Entwicklung einer praxistauglichen Elektromobilität beschäftigen zu müssen. Die MTZ will mit einer Informationsreihe dazu beitragen, das notwendige technische Basiswissen im Bereich der Elektrotraktion zu vermitteln. Beginnend mit dieser Ausgabe widmet sich die MTZ mit jedem Heft einem Themenbereich, sodass sich schließlich ein Kompendium ergibt.
Wie in Folge 7 dieser Reihe dargelegt, ist die Lithium-Ionen-Batterietechnik mit ihrer Vielzahl von Materialkombinationen heute die Basis für die meisten modernen Konzepte zur Elektrifizierung des Antriebsstrangs von Fahrzeugen aller Art. Aufgrund ihrer hohen Energie- und Leistungsdichte sowie ihrer hohen Zellspannung gilt sie als erfolgversprechende Technologie in Hybrid- und Elektrofahrzeugen, aber auch für Fahrzeugbordnetze mit gesteigerter Leistungsfähigkeit oder zwei Spannungsebenen (12 V/48 V). Den Betriebsbedingungen der Batterie sollte allerdings bei der Entwicklung eines Elektrofahrzeugs besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden, um eine möglichst zuverlässige, sichere und kostenoptimierte Auslegung zu ermöglichen. Das ist allein schon durch die hohen Kosten der Batterien dringend geboten. Im diesem Beitrag wird das Grundprinzip der Lithium-Ionen-Batterietechnologie und deren Material-, Produkt- und Eigenschaftsvielfalt vorgestellt.
Teil 8: Batterietechnik – Lithium-Ionen-Batterien
Lesen Sie auch:
Teil 1: Hybridantriebe - Definition, Lösungsvarianten
Teil 2: Range Extender – Definition, Anforderungen, Lösungsmöglichkeiten
Teil 3: Elektrotechnische Grundlagen - Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs
Teil 4: Elektrische Maschinen für Elektro- und Hybridfahrzeuge
Teil 5: Elektrische Fahrantriebe – Topologien und Wirkungsgrad
Teil 6: Leistungselektronik im elektrifizierten Antriebsstrang
Teil 7: Batterietechnik – Grundlagen und Übersicht
Teil 9: Superkondensatoren – Elektrochemische Doppelschichtkondensatoren
Teil 10: Brennstoffzelle – Einführung und Grundlagen
Teil 11: Brennstoffzelle Antriebsstrang und Infrastruktur
Teil 12: Batteriesystemtechnik
Teil 13: Elektromagnetische Verträglichkeit - Grundlagen, Anforderungen, Nachweis
Teil 14: Thermomanagement im elektrifizierten Antrieb
Teil 15: Typgenehmigung von Pkw mit elektrifizierten Antrieben