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Die nachfolgende Abbildung zeigt den schematischen Aufbau einer wassergekühlten Lithium-Ionen Batterie. 
Wassergekühlte Lithium-Ionen Batterie

 Quelle: SB LiMotive

 


Nahezu alle Automobilhersteller und Zulieferer sind sich einig:

Als Energiespeicher für den elektrischen Antrieb der Zukunft kommt in erster Linie eine Batterie mit Lithium-Ionen-Technologie in Frage. Sie bringt im Vergleich zu der bisher eingesetzten Nickel-Metallhydrid-Technologie eine erheblich bessere Leistungsdichte und aufgrund einer hohen Nennspannung eine größere Energiedichte mit. Damit ermöglicht sie bei gleichem Gewicht eine deutlich höhere Reichweite. Weitere Vorteile der Lithium-Ionen-Speicher sind die hohe Zyklenfestigkeit, die längere kalendarische Lebensdauer sowie eine äußerst geringe Selbstentladung. In der Consumer-Elektronik haben sich die Lithium-Ionen-Zellen daher bereits durchgesetzt und sind milliardenfach in Laptops, Handys oder Elektrowerkzeugen im Einsatz.

 

Die Anforderungen im Automobil sind allerdings wesentlich anspruchsvoller. Ob arktische Temperaturen oder tropische Hitze, ob Autobahn oder Schlaglochpiste – die Batterie muss unter allen Bedingungen einwandfrei funktionieren und bei einem Unfall darf von ihr keine Gefahr ausgehen. Die Entwicklungsaktivitäten bei SB LiMotive verfolgen daher neben einer weiteren Verbesserung der Leistungs- und Energiedichte und einer höheren Zyklenfestigkeit sowie einer längeren kalendarischen Lebensdauer auch die Anpassung der neuen Technologie an die hohen Sicherheitsstandards in der Automobilindustrie.

 

Um diese Ziele zu erreichen, werden bei SB LiMotive die Zellenchemie und der Aufbau der Zellen weiter optimiert. Die Integration der Zellen zum Batteriemodul wird ebenfalls verbessert und für die Überwachung und Regelung der einzelnen Zellen ein aufwändiges Batteriemanagement entwickelt.

 

Bei der Batterieentwicklung werden auch die unterschiedlichen Anforderungen eines Stromspeichers für Hybrid- und reine Elektrofahrzeuge berücksichtigt. Bei Hybridfahrzeugen steht die Leistungsdichte im Vordergrund – in kurzer Zeit muss viel Energie gespeichert und wieder entnommen werden können. Bei Elektrofahrzeugen hat eine hohe Energiedichte Vorrang – um längere Distanzen zurücklegen zu können, muss in der Batterie viel Energie gespeichert werden können.

 

Dr. Joachim Fetzer, Executive Vice President SB LiMotive: „Bei der Energie- und Leistungsdichte optimieren wir in erster Linie die Materialien in der Zellenchemie. Auf diesem Wege wollen wir für Hybridapplikationen die Leistungsdichte und für Elektrofahrzeuge die Energiedichte deutlich erhöhen. Innerhalb von wenigen Jahren werden damit wichtige Kennwerte der Lithium-Ionen-Batterie um 30 bis 40 Prozent gesteigert.“ Ein wesentlicher Aspekt in der Batterieentwicklung sind geringere Batteriekosten. Eine deutliche Steigerung der spezifischen Leistung und des Energiegehalts in jeder Zelle ermöglicht eine reduzierte Zellenzahl. Die Batterie wird dadurch leichter und zugleich kostengünstiger. Die Kosten lassen sich auch durch höhere Produktionszahlen sowie eine zunehmende Standardisierung der Komponenten und einer besseren Produktivität senken. „Wir rechnen bis zum Jahr 2015 mit einer Kostenreduzierung für das Batterie-Pack um rund ein Drittel“, erklärt Fetzer.

 

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Die nachfolgende Abbildung zeigt den schematischen Aufbau einer elektrisch erregten Innenläufer Synchronmaschine mit Schleifringen. 
Elektrisch erregte Synchronmaschine

 Quelle: Continental

 


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Lithium-Ionen Batterie von SB LiMotive

Die nachfolgende Abbildung zeigt den schematischen Aufbau einer wassergekühlten Lithium-Ionen Batterie. 
Wassergekühlte Lithium-Ionen Batterie

 Quelle: SB LiMotive

 


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Die nachfolgende Abbildung zeigt den schematischen Aufbau einer permanenterregten Innenläufer Synchronmaschine mit vergrabenen Magneten. 
Permanenterregte Synchronmaschine mit vergrabenen Magneten

 

 


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