Neue Generation der Freudenberg DIAvent-Ventile unterstützt eine 4x schnellere Notentgasung von Batterien

Freudenberg Sealing Technologies stellt eine neue Generation von DIAvent-Ventilen vor (früherer Beitrag), die dafür sorgen, dass Reaktionsgase aus beschädigten Lithium-Ionen-Batterien viermal schneller als bisher entweichen können. Gleichzeitig sorgt das Ventil für den kontinuierlichen Druckausgleich, der für den normalen Batteriebetrieb erforderlich ist. Das Unternehmen bereitet sich auf einen schnellen Serienstart vor.

Bei einem mechanischen Defekt oder Kurzschluss im Batteriepack eines Elektrofahrzeugs können einzelne Batteriezellen sehr heiß werden. Flüssiger Elektrolyt – derzeit in fast allen Lithium-Ionen-Zellen verwendet – kann dann verdampfen und als heißes Gas in das Batteriegehäuse entweichen. Dieses muss dann sehr schnell und kontrolliert über ein Überdruckventil an die Umgebung abgegeben werden.

Viele aktuelle Batteriegehäuse verfügen zu diesem Zweck über mehrere Berstscheiben – eine Lösung, die eine schnelle Entgasung ermöglicht, aber auch einige Nachteile mit sich bringt. Durch das Platzen wird das Batterieinnere freigelegt, sodass besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlich sind, beispielsweise beim Löschen, Abschleppen oder Reparieren des Fahrzeugs.

Gleichzeitig benötigt jedes Batteriegehäuse eine kontrollierte Entlüftung, um den schwankenden Luftdruck im Normalbetrieb auszugleichen. Dies ist nicht nur beim Bergauf- und Bergabfahren notwendig, sondern auch, weil sich die Luft im Gehäuse bei der Leistungsaufnahme und -abgabe erwärmt. Wenn Berstscheiben zur Notentlüftung verwendet werden, ist möglicherweise ein separates Ventil erforderlich, um den Druck im regulären Betrieb auszugleichen.

DIAvent bietet ein Belüftungsventil an, das regelmäßige Gehäuseentlüftung und schnelle Notentgasung in einem Bauteil vereint. Jetzt stellt der Anbieter eine neue Generation dieses Ventils vor, die die Notentgasung viermal schneller macht.

Selbst bei einem Überdruck von 300 Millibar im Gehäuseinneren ermöglicht DIAvent Highflow einen Durchfluss von 92 Litern pro Sekunde. Der Grundaufbau des Ventils bleibt gleich: Ein zentral positioniertes, wasserabweisendes Vlieselement sorgt für einen effektiven Luftaustausch im Normalbetrieb. Trifft Wasser mit hohem Druck auf das Ventil, wird die Außenschicht vorübergehend auf eine absolut mediendichte Innenschicht gepresst und verhindert so, dass Wasser in das Gehäuse eindringen kann.

Die Notentgasung wird durch ein ringförmiges Schirmventil ermöglicht, das die Vliesmembran umgibt. Es öffnet zuverlässig, sobald der Druck im Inneren des Gehäuses den atmosphärischen Luftdruck um mehr als 40 Millibar übersteigt.

Nach dem Druckausgleich schließt sich die reversible Schirmmembran wieder und stellt die Wasserdichtigkeit wieder her. Die deutlich gesteigerte Leistung des Ventils, dessen Außenabmessungen nahezu unverändert bleiben, ist auf die optimierte Gasströmung im Inneren des Bauteils zurückzuführen.

Ingenieure von Freudenberg Sealing Technologies haben hierfür den Durchfluss des Ventils detailliert berechnet. Kleinere geometrische Änderungen, wie zum Beispiel zusätzliche Öffnungen an den Seiten des Schirms, verhindern Luftansammlungen unter dem Schirm und ermöglichen eine deutlich erhöhte Strömungsgeschwindigkeit.

Freudenberg Sealing Technologies bereitet eine schnelle Serieneinführung der neuen Ventilgeneration DIAvent Highflow vor. Erste funktionsfähige Prototypen werden bereits von Kunden getestet und die Produktion ist bereits auf eine Erweiterung vorbereitet. Dazu gehört auch ein End-of-Line-Test der Ventilfunktion: Im Gegensatz zu Berstscheiben können Ventile von Freudenberg direkt nach der Produktion getestet werden, um die vollständige Funktionalität sicherzustellen.

Gepostet am 20. Januar 2021 in Batterien, Elektrik (Batterie) | Permalink | Kommentare (0)