Ein wirksames Wärmemanagement gewährleistet höchste Leistungen in Ihrem Lithium-Batteriepack

Die Auswirkungen der Temperatur auf Lithiumbatterien

Es ist klar, dass die Möglichkeit des Wärmemanagements einer Lithiumbatterie ein wichtiger Aspekt ist. Da die Temperatur, in der eine Batterie eingesetzt wird, eine wichtige Rolle bei der Betriebsdauer und den Leistungen spielt, ist es empfehlenswert, sie im richtigen Bereich zu halten.

Eine zu niedrige Temperatur kann die Kapazität der Batterie senken, während eine zu hohe Temperatur zu einer Abnutzung und einer verkürzten Betriebsdauer führen kann.

Aus diesem Grund gewährleisten Lithiumbatterien mit einem fortschrittlichen Managementsystem (BMS) sowie Heiz- und Kühlsystemen (wenn erforderlich) eine optimale Maschinenleistung bei jeder Temperatur und allen Witterungsverhältnissen, ohne die Betriebsdauer zu senken.

Bei Flash Battery sind die Wärmemanagementsysteme in das Batteriesystem eingebunden und gewährleisten den richtigen Betrieb des Packs auch unter extremen Bedingungen, wie zum Beispiel bei Temperaturen unter -30 °C oder bis +45 °C, ohne die Betriebsdauer und Wirksamkeit der Lithiumbatterie zu beeinträchtigen.

Arten von Heiz- und Kühlsystemen

Die Heizsysteme können auf zwei verschiedene Arten eingerichtet werden:

• Mit auf die Zellen angewandten elektrischen Heizelementen
• Mit einem flüssigen Kreislauf

Die Kühlung kann dagegen auf drei Arten erfolgen:

• Zwangsbelüftung für den Austausch der Luft im Pack mit der Außenluft
• Klimatisierung mit Luftaustausch im Pack
• Klimatisierung mit Flüssigkeitsaustausch im Pack

Je nach Anwendungsbereich, Beanspruchung des Batteriepacks und vorgesehener Anzahl in der serienmäßigen Ausführung kann die am besten geeignete Lösung ausgewählt werden.

Das Heizsystem in Lithiumbatterien

Die Verwendung eines Heizsystems in einer Lithiumbatterie für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug ist sehr empfehlenswert und kommt bei Flash Battery in fast allen Batterien zum Einsatz.

Warum ?

Um Sicherheitsprobleme im Pack zu vermeiden.

Lithiumbatterien können bei einer Temperatur unter Null Grad nicht aufgeladen werden. Wenn sie bei einer Temperatur unter 10 °C aufbewahrt werden, sinkt ihr interner Widerstand und führt zu einer Senkung der Spannung und infolgedessen der Effizienz.

Für einen richtigen Betrieb und gleich bleibende Leistungen auch bei niedrigen Temperaturen ist es deshalb von Vorteil, ein Heizsystem vorzusehen.

Dank des Heizsystems kann eine an das Netz angeschlossene Maschine beim Ladevorgang die Temperatur der Lithiumbatterie beispielsweise bei 15 °C halten und somit bei höchster Leistung betriebsbereit sein.

Das Heizsystem hat darüber hinaus geringe Auswirkungen auf die Gesamtkosten der Batterie und ermöglicht es der Anwendung, im Freien bei allen Witterungsverhältnissen abgestellt zu werden.

Das Kühlsystem in Lithiumbatterien

Die Entscheidung, ein Kühlsystem in einem Lithium-Batteriepack einzusetzen, ist dagegen vielschichtiger, da dieser Aspekt besonders kostspielig ist, sich auf den Endpreis der Batterie auswirkt und nicht immer angezeigt ist.

Es ist deshalb eine eingehende Untersuchung der Betriebsanforderungen der Anwendung nötig: sind mit dem Fahrzeug keine schnellen Lade- und Entladevorgänge und nicht mehrere Zyklen an einem Arbeitstag vorgesehen, ist das Kühlsystem nicht erforderlich.

Beim Beispiel einer Straßenkehrmaschine, die nur wenige Stunden am Tag in Betrieb ist, bringt der Einsatz eines Kühlsystems wenig. Wird die Batterie gekühlt und das Fahrzeug bleibt dann den Rest des Tages außer Betrieb, bleibt die Batterie dennoch die meiste Zeit der Außentemperatur ausgesetzt und das integrierte Kühlsystem ist nutzlos.

Besser für die Einbindung eines Kühlsystems geeignet sind dagegen alle Anwendungen mit intensiver Nutzung, bei denen die Beanspruchung der Batterie wegen der zahlreichen Schnelllade- und Entladevorgänge sehr hoch ist, mit denen sich die Innentemperatur erhöht.

Nehmen wir als Beispiel die fahrerlosen und lasergestützten Transportfahrzeuge in Logistiksystemen, die rund um die Uhr in Ländern wie Marokko, Brasilien, Katar in Betrieb sind, wo das Klima besonders heiß ist: ohne ein Kühlsystem würde die Betriebsdauer der eingesetzten Batterien unter diesen Bedingungen drastisch gesenkt.

Welche ist die beste Lösung für Ihr Fahrzeug?

Jede Anwendung hat bestimmte Anforderungen und vor einer so wichtigen Entscheidung wie dem Kauf einer Lithiumbatterie ist es grundlegend, sich von einem kompetenten Hersteller beraten zu lassen, der die richtigen Tipps bei der Auswahl der für das Fahrzeug am besten geeigneten Funktionen geben kann.

Die Betriebstemperatur und die klimatischen Bedingungen sowie der Betriebszyklus der Anwendung könnten entscheidend sein bei der Auswahl des im Inneren des Batteriepacks zu verwendenden Systems (Heizung oder Kühlung).

Anwendungstypologie, Verbrauch, Größe, Raum, Gewicht, Umgebung und Betriebsarten sind wichtige Informationen, anhand derer unser technisches Team das Projekt zur Elektrifizierung Ihres Fahrzeugs untersuchen kann.