Batteriekühlung Thermomanagement aus der Flasche

Von Dipl.-Ing. (FH) Jan Rosenow 4 min Lesedauer

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Die Kühlung von Hochvoltbatterien wird immer komplexer. Auch die Anzahl der zur Verfügung stehenden Kühlmitteln wächst. Liqui Moly etwa liefert ein spezielles Produkt für die E-Autos von Hyundai und Kia. Andere Hersteller setzen sogar auf Öl.

Die Batteriekühlflüssigkeit EV 200 von Liqui Moly basiert auf hochreinem Wasser und Ethylenglycol, soll aber wesentlich weniger leitfähig sein als herkömmliche ­Produkte.(Bild:  Liqui Moly GmbH)
Die Batteriekühlflüssigkeit EV 200 von Liqui Moly basiert auf hochreinem Wasser und Ethylenglycol, soll aber wesentlich weniger leitfähig sein als herkömmliche ­Produkte.
(Bild: Liqui Moly GmbH)

Lithium-Ionen-Batterien sind auch nur Menschen – jedenfalls wenn es um ihr Wohlfühlklima geht. Optimal arbeiten sie bei etwa 25 Grad Celsius. Bei Kälte, aber auch bei zu großer Hitze verlieren sie an Leistung und können sogar beschädigt werden. Deshalb ist eine leistungsfähige Temperierung so wichtig. Prinzipiell gibt es drei Möglichkeiten, Batterien zu kühlen: mit Luft, mit Kühlflüssigkeit oder mit der Klimaanlage. In der Praxis sind Kombinationen dieser drei Techniken üblich. Ein Beispiel für ein Fahrzeug mit luftgekühlter Batterie ist der Lexus UX 300 e. Die Japaner setzten bei der ersten Modellgeneration mit 54,3 Kilowattstunden auf diese Technik, weil sie Platz und Gewicht spart und zudem nicht die Gefahr von Leckagen besteht. Allerdings hat Lexus bei seiner neuen Batteriegeneration mit 71,4 kWh, wie sie im RZ 450 e zum Einsatz kommt, auf Flüssigkeitskühlung umgestellt.

Diese Technik gibt es in mehreren Varianten. Bei der Direktkühlung durchströmt Klimakältemittel ein Kühlelement in der Batterie. Bei der indirekten Kühlung wird die Wärme über ein flüssiges Kühlmittel (meist auf Wasser-Glykol-Basis wie beim Verbrennungsmotor) abtransportiert. Immer mehr Autohersteller verwenden eine Kombination aus beiden Techniken. Hier wird bei stärkerem Kühlungsbedarf der sogenannte Chiller aktiviert. Das ist ein Wärmetauscher, der sowohl im Kühlmittel- als auch im Kältemittelkreislauf eingebunden ist und dem Kühlmittel aktiv Wärme entzieht.