Thermal Barriers: Mehr Sicherheit für Elektroautos – jetzt auch in 3D

Bis 2030 sollen weit mehr als 100 Millionen Elektroautos auf den Straßen dieser Welt unterwegs sein. Um die Elektromobilität in Zukunft leistungsfähiger zu machen, arbeiten viele Hersteller daran, höhere Reichweiten und kürzere Ladezeiten zu realisieren. Ein Entwicklungsfokus liegt daher auf leistungsstarken Batterien. Doch bei Lithium-Ionen-Batterien steigt bei höherer Energiedichte die Gefahr des thermischen Durchgehens. Für dieses technische Umfeld hat Freudenberg Sealing Technologies Thermal Barriers entwickelt. Diese erhöhen den thermischen Ausbreitungswiderstand und können damit den „Thermal Runaway“ verlangsamen oder sogar stoppen.

„Ganz neu ist, dass die Thermal Barriers jetzt auch in maßgeschneiderten, flexiblen 3D-Geometrien verfügbar sind und den Einsatz an verschiedenen Positionen innerhalb der Batterie sowie die Integration weiterer Komponenten ermöglichen“, sagt Andrew Espinoza, Global Vice President Technology der Oil Seals Powertrain & Driveline Division bei Freudenberg Sealing Technologies.

Das thermische Durchgehen, also das Entzünden oder Explodieren einer Batteriezelle aufgrund eines sich selbst verstärkenden Aufheizungsprozesses, ist ein signifikantes Sicherheitsproblem. Auslöser sind verschiedene interne oder externe Faktoren wie Überladung, zu starke Entladung, Beschädigung oder Erhitzen der Batterie. Beim „Thermal Runaway“ werden sowohl Flammen und heiße Gase als auch elektrisch leitende Partikel freigesetzt. Diese können benachbarte Zellen zum thermischen Durchgehen bringen („Thermal Propagation“) sowie zu Kurzschlüssen im elektrischen System führen. Thermal Barriers fungieren hier als Schutzschichten, die die Ausbreitung von Wärme und Flammen in der Batterie verlangsamen oder verhindern und damit die Sicherheit deutlich erhöhen.