Brandschutz für E-Autos – Neues Li-Ionen-Sicherheitskonzept trennt heiße Zellen

11.03.2019Redakteur: Benjamin Kirchbeck

Ein neuartiges Sicherheitskonzept für Lithium-Ionen-Akkus soll künftig schwere Fahrzeugbrände verhindern helfen. Die vom Schweizer Unternehmen Ecovolta entwickelte Technik trennt beschädigte Batterie-Zellen vom Rest des Akkus ab und unterbindet so gefährliche Kettenreaktionen.

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Produktions-Zwischenschritt eines einzelnen Battery-Pack, das mit dem neuen ecovolta Li-Ionen-Sicherheitskonzept ausgestattet wird.
(Bild: Ecovolta)

Der Schweizer Batteriesystem-Hersteller ecovolta nutzt für seine Lithium-Ionen-Batterien ein neues Sicherheitskonzept, dass die Wahrscheinlichkeit von Batteriebränden und Zellexplosionen in e-Mobility Anwendungen nachweislich reduziert. Dafür setzt ecovolta Zellverbindungen aus elektrolytisch vernickeltem Kaltband ein, die schadhafte Zellen bei erhöhten Stromflüssen automatisch vom Rest des Batteriepacks trennen.

Zellverbindung dient als zuverlässige Sicherung

Bei einer mechanischen Beschädigung eines Batteriepacks fliesst zunächst ein hoher Strom durch die betroffene Stelle, die Temperatur steigt lokal an. Bei herkömmlichen Batterielösungen wird davon direkt die Zelle betroffen. Deren Materie dehnt sich rasant aus, Explosionen und Batteriebrände können die Folge sein.dehnt sich rasant aus, Explosionen und Batteriebrände können die Folge sein.

Bei ecovolta Batteriepacks steigt bei einer mechanischen Beschädigung die Temperatur hingegen lokal an der Zellverbindung. Diese schmilzt und trennt die beschädigte Zelle von den intakten Komponenten. Das übrige Pack bleibt funktionsfähig, lediglich seine Kapazität sinkt um den Wert der abgetrennten Zelle, wie umfangreiche Labortests nachgewiesen haben.

Das neue Sicherheitskonzept kommt bei allen ecovolta-Traktionsbatterien zum Tragen. Dabei sind Kapazitäten von 10 Wh bis zu mehreren 100 kWh sowie Spannungen 12-600 Volt und beliebige Batterieformen realisierbar. Das Konzept wird auch in der evoTractionBattery von ecovolta eingesetzt. Die standardisierte Traktionsbatterie erreicht ohne aktive Kühlung Energiedichten von 200 Wh pro Kilogramm.

«Mit dem ecovolta-Konzept können e-Mobility Anbieter auf eine Batterielösung zugreifen, die höchste Sicherheitsstandards auch für kleine und mittlere Fahrzeugserien wirtschaftlich macht», so ecovolta CTO Paul Hauser. Das Konzept wird durch eine Lizenz der im liechtensteinischen Schaan ansässigen H-Tech AG ermöglicht, die ecovolta für die Konfektionierung seiner Batteriesysteme einsetzt.

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