Thermomanagement von Lithium-Ionen Batterien

Temperatureinfluss, Alterung, Auslegung, Lösungen

26.06.2019 in München

Bei der Leistungsfähigkeit, Haltbarkeit und Sicherheit von Lithium-Ionen Batterien ist  die Temperatur ein großer Einflussfaktoren.

Termin/Ort

von: 26.06.2019, 09:00 Uhr
bis:  26.06.2019, 17:00 Uhr

in München

 

Leitung

Dipl.-Ing. Alfred R. Jeckel

Integration Hochvolt Batterie, Daimler AG, Sindelfingen

Dr.-Ing. Peter Keil

Lehrstuhl für Elektrische Energiespeichertechnik, Technische Universität München

 

Zum Thema

Die Batteriesysteme in Fahrzeugen mit elektrischen Antriebssträngen (vollelektrischen oder einen hybriden Antriebsstrang) werden unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt. Herausfordernde Lastfälle, wie Schnellladung, forcierte Fahrweise, Winterbetrieb oder heiße Umgebungsbedingungen spielen ebenfalls eine Rolle.

Um dem Anwender bei dem vielseitigen Spektrum an Belastungssituationen immer ein zuverlässiges, leistungsfähiges und sicheres Batteriesystem zu bieten, ist ein umfassendes Verständnis des Temperatureinflusses auf das Batterieverhalten unabdingbar. Kenntnisse von überzeugenden Lösungen sind für ein effektives und effizientes Thermomanagement im Fahrzeug von größter Bedeutung. Nur so lässt sich für die jeweilige Anwendung ein optimales Batteriesystem entwickeln. Das Thermomanagement hängt direkt von den spezifischen Eigenschaften der Zellen ab. Trends werden in der Zelltechnologie und innovative Kühlkonzepte vorgestellt. 

Inhalt

  • Lithium-Ionen Batterien und der Einfluss der Temperatur auf die Leistungsfähigkeit
  • Einfluss der Temperatur auf die Stromverteilung in Batteriemodulen
  • Einflüsse der Temperatur auf die Alterung von Lithium-Ionen Batterien
  • Batteriekühlung in Batteriesystemen für einen elektrischen Antriebsstrang
  • Thermische Herausforderungen für E-Fahrzeuge und Plug-in Fahrzeuge
  • Lösungen für das thermische Management von Lithium-Ionen Batterien in Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb
  • Entwicklungstrends in der Batterietechnik aus Sicht des Thermomanagements: neue Batterietechnologien und Innovationen bei Kühlkonzepten

Zielsetzung

Einer der größten Einflussfaktoren von Lithium-Ionen Batterien ist die Temperatur, wenn es um Leistungsfähigkeit, Haltbarkeit und Sicherheit geht. Sie erhalten einen umfassenden Einblick in die Grundlagen und Auswirkungen der Temperatur auf das Betriebsverhalten von Lithium-Ionen-Batterien:

  • Ziele und Lösungen eines effektiven Thermomanagements von Antriebsbatterien
  • Leistungs- und Reichweitendefizite
  • vorzeitige Alterung erkennen
  • sicherheitskritische Zuständ vermeiden

Teilnehmerkreis

Das Seminar richtet sich an Entwickler von Fahrzeugen und deren elektrischen Antriebssträngen und Batteriesystemen, an Personen, die mit der thermischen Auslegung, Konstruktion und Absicherung von Lithium-Ionen Batteriesystemen betraut sind und an Mitarbeiter, die sich mit der Haltbarkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit von Lithium-Ionen Batterien befassen.

Teilnahmegebühr

Nichtmitglieder: 745,00 €

HDT-Mitglieder: 695,00 €

mehrwertsteuerfrei, einschließlich veranstaltungsgebundener Arbeitsunterlagen sowie Mittagessen und Pausengetränken

Programm

09:00 Uhr
Begrüßung

  • Vorstellung der Referenten
  • Überblick über Seminarinhalte und allgemeinen Ablauf

09:15 Uhr
Grundlagen Lithium-Ionen Batterien

  • Komponenten und Aufbau von Lithium-Ionen Batteriezellen
  • Elektrochemische Prozesse in Lithium-Ionen Batterien
  • Begriffsdefinitionen in der Batteriewelt

09:45 Uhr
Temperatureinfluss auf die Leistungsfähigkeit

  • Nutzbare Kapazität
  • Veränderung verschiedener Widerstandsanteile
  • Einfluss des Zelldesigns auf die Temperatursensitivität
  • Verlustleistungen: reversible und irreversible Wärme
  • Q&A-Runde

10:30 Uhr
Kaffeepause

11:00 Uhr
Temperatureinfluss auf die Stromverteilung in Batteriemodulen

  • Grundlagen zur Stromverteilung bei verschalteten Zellen
  • Stromverteilung bei Zellen mit Temperaturunterschieden
  • Auswirkung von Temperaturgradienten durch Kühlsystem

11:30 Uhr
Alterung von Lithium-Ionen Batterien 

  • Unterscheidung: kalendarische Alterung und Zyklenalterung
  • Dominierende Alterungsmechanismen bei Li-Ion Batterien
  • Temperatureinfluss auf kalendarische Alterungsprozesse
  • Temperatureinfluss auf Lade- und Entladebetrieb
  • Grundsätze für einen lebensdaueroptimierten Betrieb
  • Q&A-Runde

12:30 Uhr
Gemeinsames Mittagessen

13:30 Uhr
Thermische Batterieauslegung für einen elektrischen Antriebsstrang

  • Anforderungen, Performance, Safety, Durability
  • Typischer Aufbau eines EV-Batteriesystems
  • Unterscheide HEV <-> BEV 

14:00 Uhr
Lösungen für das thermische Management von Li-Ionen Batterien in Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb

  • Passiv, Luft
  • Flüssigkeitskühlung, Wasser-Glykol oder Alternativen
  • Kältemittel
  • Aktive Aufheizung
  • Q&A-Runde

15:00 Uhr
Kaffeepause

15:30 Uhr
Besondere Herausforderungen für Antriebsbatterien

  • Schnellladefähige Batteriesysteme
  • EVs mit hohen Leistungen
  • Winterbetrieb
  • Haltbarkeit Batteriespeicher

16:10 Uhr
Ausblick Entwicklungstrends in der Batterietechnik

  • Neue Batterietechnologien (z.B. Solid-State)
  • Leichtbau
  • Innovationen (Ableiterkühlung, Heatpipes, PCM, ...)

16:30 Uhr
 Zusammenfassung

  • Wichtige Take-Home-Messages
  • Abschließende Q&A- sowie Feedback-Runde

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