Lithium-Akkus mit eingebauter Heizung

3. Februar 2016, 10:49 Uhr
Blitzstart möglich dank vorgeheiztem Akku?
Blitzstart möglich dank vorgeheiztem Akku?
Wer sich etwas mit modernen Akkus auskennt, der weiß, das diese unterhalb des Gefrierpunktes von Wasser nicht die Leistungsfähigsten sind. Forscher der Penn State University und der Abteilung EC Power des State College haben einen Lithium-Akku entwickelt, der sich selbst heizen kann, wenn seine Temperatur unter 0 °C abgesunken ist. Dadurch können die möglichen Reichweiteneinbußen von Elektro-Autos im Winter reduziert werden.

Normale Akkus auf Lithium-Basis erleiden unterhalb des Gefrierpunktes massive Leistungseinbußen. Sie können dann nicht nur nicht gut geladen werden, sondern auch das Energie-Recycling durch Rekuperation ist beeinträchtigt, was mit dazu beiträgt, dass die Reichweite von Elektroautos um bis zu 40% sinkt, wie die Autoren eines Artikels in der Zeitschrift Nature angeben. Um diese Verluste auszugleichen, werden bei Autos größere und teurere Akkus notwendig, als eigentlich erforderlich wäre.
Der neue klimatolerante Akku hat im Vergleich zu konventionellen Lösungen ein nur 1,5% höheres Gewicht und erfordert lediglich 0,04% Mehrkosten. Der neue selbstheizende Akku ist dafür ausgelegt, im Temperaturbereich von +20...0 °C in 20 s und darunter bis -30 °C in 30 s zur Verfügung zu stehen und benötigt dabei für die Vorheizung nur bis zu 3,5% bzw. 3,8% der Energie des Akkus, was deutlich weniger als die bis zu 40% Verluste eines konventionellen Akkus darstellt. 



Der neue Akku nutzt zur Heizung eine Nickelfolie mit nur 50 µm Dicke. Ein Ende ist fest mit dem Minuspol verbunden und das andere Ende ist an einen dritten Anschluss herausgeführt. Ein Temperatursensor plus Schalter komplettiert die Anordnung. Bei Bedarf kann die stromdurchflossene Metallfolie den Akku sehr schnell erwärmen. Oberhalb von 0 °C wird der Heizstrom dann wieder abgeschaltet. Insgesamt eine einfache aber wirkungsvolle Lösung für die Kälteprobleme moderner Elektroautos.
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