Silikon-Verkapselung schützt Li-Ionen-Akkus vor Thermal Runaway

Silikone von Dow Chemical eignen sich für den Schutz von Lithium-Ionen-Batterien in Elektrofahrzeugen, da sie auch bei hohen Temperaturen und über die Zeit ihre Eigenschaften kaum verändern. Die Silikone bleiben auch bei hohem Filler-Anteil sehr flexibel und sind schwer entflammbar nach UL94 V-0.

Im Einsatz zur Einkapselung von zylindrischen Lithium-Ionen-Zellen hat der Hersteller gezeigt, dass das Silikon Zellen vor dem thermischen Durchgehen schützt. Ein Mini-Batteriemodul mit neun zylindrischen Zellen diente als experimentelle Grundlage. Die mittlere Zelle des Moduls ist mit einem Heizer versehen und wird gezielt durch Überhitzung zur Explosion gebracht. Ohne Einkapselung steckt die Zelle ihre Nachbarn innerhalb kürzester Zeit an und das Modul brennt komplett aus:

Beim Modul mit eingekapselten Lithium-Ionen-Zellen findet dagegen kein Thermal Runaway stattfindet: Die präparierte Zelle wird zerstört, aber das Feuer erlischt in weniger als einer Minute (Video 2).

Dow Chemical zeigte diese Ergebnisse auf der Advanced Automotive Battery Conference Europe 2020 in Wiesbaden. Unsere Bildergalerie zur Konferenz fasst die Highlights aus dem Symposium zum Batterie-Engineering zusammen und zeigt Entwicklern in über 30 Folien, worauf sie bei der Entwicklung sicherer Batteriezellen und -module achten müssen – vom Thermomangement über die Datengewinnung zur Simulation bis hin zum Zelldesign.

(na)