Batteriesicherheit in Elektroautos: Forschungsbericht der RWTH Aachen
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Elektroautos revolutionieren die Mobilität, aber die Sicherheit der Batterien ist von entscheidender Bedeutung. Der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen hat ein Whitepaper veröffentlicht, das die „Herausforderungen und Lösungen in der Batteriesicherheit“ aufzeigt. Dieses Dokument wirft ein Schlaglicht auf den Stand der Technik und die laufenden Forschungsinitiativen.
Die wichtigste Erkenntnis: Die Ausfallrate von Elektrofahrzeugen liegt laut Veröffentlichung zwischen 0,9 und 1,2 pro 10.000 Elektroautos, verglichen mit 7,3 Brandunfällen bei klassischen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Bei einem sogenannten „Thermal Runaway“, dem thermischen Durchgehen von Lithium-Ionen-Akkus, wird deutlich weniger Energie freigesetzt als bei einem Benzintank, aber ein daraus entstehender Batteriebrand ist viel schwieriger zu löschen, so PEM-Leiter Professor Achim Kampker.
Aktive und passive Sicherheitsmaßnahmen sind bereits im Einsatz, um dieser Gefahr entgegenzuwirken. Solch ein thermisches Durchgehen tritt auf, wenn eine Batteriezelle mehr Wärme produziert, als sie abführen kann. Dies kann durch verschiedene Faktoren ausgelöst werden, darunter elektrische, mechanische oder thermische Störungen sowie Verunreinigungen und Herstellungsfehler.
Wie bei den meisten neuen Technologien wird auch in der Batteriesicherheit großer Wert auf die Verbesserung gegenüber existierenden Technologien gelegt, erklärt Kampker. Die Herausforderung liegt in der Berücksichtigung auf sämtlichen Ebenen der Zell- und Akkupack-Konstruktion. Derzeit arbeiten Wissenschaftler des Lehrstuhls und andere Fachleute in der Batterietechnologie an Barrierematerialien, um die Ausbreitung von Wärme während eines thermischen Ereignisses zu verhindern. Entstehendes Gas kann durch eine bestimmte Form seiner Führung und Entlüftung sicher abgeleitet werden. Auch auf Zellebene gibt es unterschiedliche Sicherheitsvorkehrungen.
„Die Batteriesicherheit ist ein fortlaufender Bereich der Forschung und Entwicklung“, heißt es in der Veröffentlichung. „Die genannten Sicherheitsmerkmale und -strategien können separat zum Einsatz kommen, aber ein vielseitiger Ansatz auf System- und Zellebene kann die allgemeine Betriebssicherheit von Maschinen, die Lithium-Ionen-Batterien verwenden, erheblich verbessern.“ Dabei stehen vor allem Wärmeschutzmaterialien im Fokus.
Abschließend betont der Forschungsbericht, dass die Forschung und Entwicklung im Bereich der Batteriesicherheit kontinuierlich fortgeführt wird, um die Sicherheit von Elektrofahrzeugen weiter zu steigern. Dieser Bereich ist entscheidend für die zukünftige Mobilität und wird sicherlich weiterhin im Mittelpunkt zahlreicher Studien und Innovationen stehen.
Das englischsprachige Dokument steht als kostenfreier Download bereit.
Quelle RWTH Aachen: Sichere Elektrofahrzeug-Batterien: PEM trägt Lösungen zusammen
Der Beitrag Batteriesicherheit in Elektroautos: Forschungsbericht der RWTH Aachen erschien zuerst auf Elektroauto-News.net.
