Als weltweit erstes Hybridfahrzeug mit einer Lithium-lonen-Batterie (Li-Ionen), ist der Mercedes-Benz S 400 Hybrid Mitte 2009 sehr erfolgreich in den Markt eingefuehrt worden. Durch den Einsatz der Lithium-lonen-Technologie kann im Volumen einer 90 Ah-Starterbatterie ein Energieinhalt von 0,8 kWh und eine minimale Kapazitaet von 6,5 Ah realisiert werden. Dies ermoeglicht eine dauerhafte elektrische Systemleistung von 19 kW. Die Systemspannung betraegt 126 V. Um eine hoechst moegliche Unfallsicherheit zu gewaehrleisten, wurde fuer das Package der Li-Ionen-Batterie im Mercedes-Benz S 400 Hybrid eine Einbaulage gewaehlt, die in Unfaellen nur eine moeglichst seltene und geringe Beaufschlagung erfaehrt. Bewaehrt hat sich dafuer der bisherige Verbauort der 12V-Starterbatterie im Motorraum rechts vor der Stirnwand. Diese wurde dafuer in den Kofferraum verlegt. Sollte es trotzdem zu Beaufschlagungen der Li-Ionen-Batterie im Motorraum kommen, ist eine Verschiebemoeglichkeit der Li-Ionen-Batterie in die weichere Stirnwand moeglich, die zu einer Entlastung der mechanischen Beaufschlagung fuehrt. In allen durchgefuehrten Crashversuchen konnte mit diesem Sicherheitskonzept eine hoechst moegliche Beschaedigungsfreiheit der Li-lonen-Batterie erreicht werden. Bei der Entwicklung der Li-Ionen-Batterie wurde dem Thema Sicherheit eine besonders hohe Aufmerksamkeit gewidmet. Neben den fuer die Sicherheit von HV-Batterien geltenden Normen und Anforderungen zur Transportsicherheit, Umwelttests sowie Safety- und Misusetests zur elektrischen und chemischen Sicherheit, wurde ein zusaetzliches Absicherungsprogramm mit Komponententests bis zu den mechanischen Belastungsgrenzen der Batterien durchgefuehrt. In verschiedenen statischen und dynamischen Aufprallszenarien wurden in mehreren Versuchsreihen Ueberlasten auf die Li-Ionen-Batterie aufgebracht, wie sie selbst in aeusserst schweren Realcrashszenarien nicht zu erwarten sind. Es wurde das mechanische, elektrische und thermische Reaktionsverhalten der Li-Ionen-Batterie ermittelt sowie moegliche toxische Gefaehrdungspotenziale bei einer Rauchgasentwicklung untersucht. Mit dieser Versuchsreihe konnte sowohl ein sehr hohes Sicherheitspotenzial der verwendeten Li-Ionen-Batterie im Mercedes-Benz S 400 Hybrid nachgewiesen werden, als auch Vorschlaege zu zukuenftigen Testszenarien und Anforderungsprofilen fuer die Unfallsicherheit von elektrischen Energiespeichern in Pkw's entwickelt werden. (A) Titel in Englisch: Crash safety of Lithium-ion batteries in hybrid vehicles. Siehe auch Gesamtaufnahme des Kongresses, ITRD-Nummer D365801.
Abstract