Die bionische Struktur der Kühlkanäle verbessert laut MAHLE die thermodynamische Leistung und die strukturmechanischen Eigenschaften der Kühlplatte deutlich. Konkret haben die Ingenieure die Kühlleistung um zehn Prozent erhöht und den Druckabfall um 20 Prozent reduziert.
Dies trägt dazu bei, die Batterie innerhalb des optimalen Temperaturfensters zu halten; bei Lithiumbatterien sollte die Zellentemperatur auch bei starker Beanspruchung, wie z. B. beim Schnellladen, 40 Grad Celsius nicht überschreiten. Gleichzeitig muss die Temperaturverteilung über die Zellen möglichst gleichmäßig sein, wozu die Flow Plates beitragen.
Laut MAHLE steuert die neue Konstruktion den Kühlmittelfluss bedarfsgerecht. Vor allem bei geringen Temperaturunterschieden zwischen den Batteriezellen und dem Kühlmittel verbessern langsamere Durchflussraten den Wärmeübergang. MAHLE behauptet, dass seine bionische Batteriekühlplatte hier so effizient arbeitet, dass der Temperaturbereich um 50 Prozent reduziert und die Spitzentemperaturen deutlich gesenkt werden können. Dadurch ist die Batterie leistungsfähiger und kann schneller sicher geladen werden, was zu einer längeren Lebensdauer der Batterie führt.
Mahle weist auch auf die Designvorteile der bionischen Struktur hin. Indem sie sich von Korallen inspirieren ließen, erreichten die Ingenieure eine höhere Steifigkeit, die es ihnen ermöglicht, in neuen Herstellungsverfahren, die weniger Energie benötigen, dünneres Material zu verwenden.
"Mit unserer neuen Batteriekühlplatte lösen wir uns von technischen Geometrien und nutzen stattdessen natürliche Strukturen wie die Korallenform - mit hervorragender Wirkung für unsere Kühltechnik und großen Vorteilen bei der Strukturstabilität", sagt Dr. Uli Christian Blessing, Leiter der globalen Entwicklung Thermomanagement bei MAHLE.
MAHLE wird seine neue bionische Batteriekühlplatte erstmals auf der IAA Mobilität in München im September 2023 vorstellen.
Quelle: MAHLE
