Mobility_2024

MOBILE ENERGY

MOBILE ENERGY IMMERSIONSKÜHLUNG DIE WOHLTEMPERIERTE BATTERIE Eine der neueren Entwicklungen im Bereich Kühlung von Batteriemodulen ist die Immersionskühlung, die sich als vielversprechende Lösung zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit und Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien etabliert hat. Voss Automotive, ein führender Anbieter von Leitungs- und Verbindungstechnik, bietet umfassende Systemlösungen für Elektrofahrzeuge an. Für eine maximale Leistung und Reichweite von Elektround Hybrid-Fahrzeugen ist eine optimale Temperaturregelung der Batterie unerlässlich. Die angestrebte Betriebstemperatur gängiger Lithium-Ionen-Batterien beträgt dabei circa 25 °C. Bei dieser Temperatur wird ihre Lebensdauer maximiert. Um dieses Temperaturniveau zuverlässig zu gewährleisten, muss die Batterie sowohl im Sommer als auch im Winter an die jeweilige Einsatzsituation konditioniert werden. Für die entsprechenden medienführenden Systeme bedeutet dies besondere Herausforderungen. Sie müssen über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs dicht und wartungsfrei sein. Darüber hinaus sollte die Verbindungstechnik einfach und sicher montierbar bzw. demontierbar sein. Ebenso müssen aufgrund von begrenztem Bauraum und Gewichtseinschränkungen alle Komponenten möglichst platz- und gewichtssparend konstruiert und produziert werden. FUNKTIONSWEISE IMMERSIONSKÜHLUNG Bisher wurden Batterien in Elektrofahrzeugen gekühlt, indem die entstehende Wärme über Kühlplatten abgeführt wurde, durch die ein Kühlmittel zirkuliert. Dabei besteht eine strenge Trennung zwischen der Kühlflüssigkeit und den Batteriezellen. Bei der Immersionskühlung, auch Tauchkühlung genannt, werden die Zellen vollständig von einer elektrisch nichtleitenden Kühlflüssigkeit umströmt. Diese Methode ermöglicht eine gleichmäßigere Temperaturverteilung und eine effizientere Wärmeabfuhr innerhalb der Batterie. Eine der größten Herausforderungen in der Batteriekühlung ist es, die Temperatur gleichmäßig über alle Batteriezellen zu verteilen – genau das ermöglicht die Immersionskühlung. Sie ist in der Lage die Wärme gleichmäßig zu verteilen und vermeidet so Hotspots. Durch die konstante und effektive Kühlung wird das Risiko einer Überhitzung reduziert. Dies führt 24 MOBILITY 2024

MOBILE ENERGY zu einer höheren Effizienz und einer längeren Lebensdauer der Batterie. Außerdem werden so die Gefahr von thermischem Durchgehen (thermal runaway) und damit das Risiko von Batteriebränden verringert. Da die Kühlung direkt in die Batteriemodule integriert ist, kann das Gesamtsystem kompakter gestaltet werden – das spart Platz und Gewicht. Eine der Herausforderungen der Immersionskühlung ist die Zugänglichkeit der Module bei der Montage und Wartung. Als Experte für Leitungs- und Verbindungstechnik hat Voss Automotive hierfür sichere, leckagefreie und leicht montierbare Systeme entwickelt, die den Kunden praxisnahe Lösungen anbieten. STECKSYSTEM 272 Voss Automotive entwickelt und produziert Leitungs- und Verbindungssysteme für die Immersionskühlungstechnologie, um sowohl die Effizienz als auch die Sicherheit in Elektrofahrzeugen zu maximieren. Diese elektrisch leitfähigen Systeme verhindern eine statische Aufladung und leiten die entstehende Spannung sicher an einen Erdungspunkt ab. Bei der Materialauswahl setzt Voss auf faserverstärkte, recyclingfähige Kunststoffe, die nicht nur die Sicherheit gegen Materialauswaschung erhöhen, sondern auch zur Gewichtsreduktion beitragen – ein weiterer Pluspunkt in puncto Energieeffizienz. 01 Voss Leitungs- und Verbindungssysteme für die Immersionskühlung aus elektrisch leitfähigem Kunststoff Typisch für Kreisläufe mit einem Kühlmedium in batterieelektrischen Fahrzeugen sind eine steigende Anzahl von Komponenten und somit auch fluidischen Schnittstellen. Daher wird es immer wichtiger, eine sichere Montage und Handhabung der Vielzahl an Verbindungen zu realisieren – intuitiv und selbsterklärend. Gleichzeitig nimmt mit der steigenden Komplexität der Kreisläufe jedoch der Bauraum innerhalb des Fahrzeugs ab. Für die Komponenten bedeutet das, sie müssen kompakter werden und ihr Handling muss auf diesen Bauraum hin optimiert sein. Das Voss Stecksystem 272 erfüllt all diese Ansprüche. Am Markt befindliche Stecksysteme weisen insbesondere bei größeren Abmessungen sehr hohe Steckkräfte auf, was dazu führt, MOBILITY 2024 25