Neuartige Kühltechnologie Elektroautoakkus

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Wie wird ein Elektroauto gekühlt? Hat ein Elektroauto Kühlflüssigkeit? Wie wird die Hochvolt-Batterie gekühlt? 

Diese Fragen interessieren Elektroauto-Fans und es gibt natürlich auch Unternehmen, die sich mit der effizienten und sicheren Kühlung von Elektroautoakkus beschäftigen. Heute sehen wir uns die Innovationen der Unternehmenskooperation von TotalEnergies und Valeo aus Frankreich an.

Kühlung E-Auto-Akku

Im Elektroautobereich wird ständig weiterentwickelt und geforscht und oft können wir von neuen Akkutechnologien und Akkumaterialien berichten, welche entweder auf gleichem Bauraum deutlich mehr Kapazität bieten oder aber extrem schnell geladen werden können.
Stichwort Schnellladen: Hier kommt eine große Herausforderung auf die Hersteller der Akkus zu, denn um die Zellen mit 350 kW, 400 kW oder noch schneller laden zu können, braucht es natürlich auch eine entsprechende Kühlung.
Dass mit der derzeit verwendeten Kühlflüssigkeit der Akku nur von außen gekühlt werden kann, da die Flüssigkeit leitend ist, bringt einige Nachteile mit sich. So wird derzeit eine sogenannte Kühlplatte oder ein Kühlband benötigt, welche dafür sorgt, dass auch wirklich jeder Teil des Akkus gekühlt wird.
Diese Kühlplatte wiegt natürlich etwas und wir alle wissen, dass eine größere Masse im Fahrbetrieb zu einem höheren Stromverbrauch und damit zu einer geringeren Reichweite führt.
Gleichzeitig ist mit der derzeitigen Herangehensweise noch nicht das Maximum an Effizienz erreicht, da die Zellen nur von außen gekühlt werden und somit eine höhere Kühlleistung erforderlich ist, um auch wirklich alle Teile im Akku auf einem optimalen Temperaturlevel zu halten.

Dielektrische Flüssigkeit

Jetzt soll es eine neue Art geben, wie man Akkus besser und effizienter kühlen kann. Die Unternehmen TotalEnergies und Valeo arbeiten daran.
Das „Wundermittel“ ist dabei eine sogenannte dielektrische Flüssigkeit. Und die hat einen sehr großen Vorteil bei elektrischen Anwendungsbereichen, denn sie leitet keinen Strom. Das heißt, Plus- und Minuspol der Zellen können gleichzeitig von dem Fluid umspült werden und es kann nicht zu einem Kurzschluss kommen. Somit können die Zellen eben nicht mehr nur von außen gekühlt werden, sondern auch im Inneren.
Die Vorteile liegen auf der Hand, die Kühlplatte bzw. das Kühlband entfallen, was eine Gewichtsreduktion mit sich bringt und damit allein die Reichweite erhöht wird. Außerdem werden die Zellen nun direkt gekühlt, was auch etwas weniger Kühlleistung erfordern sollte und hier somit eine höhere Effizienz zu erwarten ist. 

Minimierung Brandgefahr

Ein weiteres wichtiges Thema ist die Brandgefahr. Elektroautos und insbesondere deren Akkus brennen um ein Vielfaches seltener als Verbrenner, und die neue Kühltechnologie hilft dabei, diese bereits jetzt schon minimale Gefahr noch weiter zu senken. Eine tolle Sache, wie wir finden.
Und nachdem die Zellen mit dem neuen System von innen gekühlt werden können, dürfte auch einer höheren maximalen Ladeleistung nichts mehr im Wege stehen, da für die Zellen eine ausreichende Kühlung einer der wichtigsten Faktoren für eine lange Lebensdauer ist. Möglich wäre mit dem flüssigen Dielektrikum auch die Kühlung von Invertern und von Elektromotoren. 

Was für eine dielektrische Flüssigkeit von den daran beteiligten Unternehmen TotalEnergies und Valeo genau verwendet werden soll, wurde noch nicht preisgegeben. Bei Transformatoren, wo diese Technologie schon zum Einsatz kommt, wird beispielsweise auf brennbare Mineralöle gesetzt.
Im Elektroauto sollte so ein flüssiges Dielektrikum natürlich in jedem Fall nur schwer entflammbar sein. Deswegen würden hier zum Beispiel polychlorierte Biphenyle, kurz PCBs, eine sinnvolle Variante darstellen, da diese eben die Eigenschaft haben, schwer entflammbar zu sein. Allerdings sind diese giftig und werden daher heute kaum mehr verwendet.
Es gäbe noch die Möglichkeit, Silikonöle oder fluorierte Kohlenwasserstoffe zu verwenden. Auf welche Technologie von TotalEnergies gesetzt wird, verrät das Unternehmen jedoch noch nicht. 

TotalEnergies ist übrigens auch anderweitig im Elektromobilitätsbereich vertreten und betreibt etwa 3.600 Ladepunkte für Elektroautos.
Ebenso arbeitet Valeo derzeit zusammen mit Renault an einem stromerregten Synchronmotor mit 200 kW Leistung, der in einem 800-V-System arbeitet und ohne Permanentmagnete auskommt.

Abschließend und in aller Kürze die Beantwortung der Ausgangsfragen:

- Aktuell werden Elektroautoakkus mithilfe eines Kühlsystems mit Kältemittel gekühlt.

- Auch ein Elektroauto hat ein Kühlsystem zum Kühlen von Motor, Ladesystem und Akku.

- E-Auto-Akkus werden noch mit Kühlplatten gekühlt, die über eine thermische Verbindung mit den Akkuzellen diese durch Verdampfen eines Kältemittels kühlen.


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