Mahle kühlt bionisch: Batteriekühlung mit der Kraft der Natur

Mahle lernt von der Natur und erzielt Technologiesprung mit neuer Batteriekühlplatte

Mahle hat einen Technologiesprung bei seiner neuen Batteriekühlplatte gemacht, indem die Natur als Vorbild diente. Die Ingenieure des Unternehmens haben eine bionische Struktur für die Kühlkanäle entwickelt, die auf natürlichen Prinzipien basiert und dazu führt, dass die Kühlflüssigkeit anders fließt.

Premiere auf der IAA Mobility in München

Die Natur löst Herausforderungen auf effiziente Weise mit größtmöglicher Perfektion. Mahle hat nun einen Technologiesprung bei seiner neuen Batteriekühlplatte gemacht, indem die Natur als Vorbild diente. Die Ingenieure des Unternehmens haben eine bionische Struktur für die Kühlkanäle entwickelt, die auf natürlichen Prinzipien basiert und dazu führt, dass die Kühlflüssigkeit anders fließt. Dadurch verbessern sich die thermodynamische Leistungsfähigkeit und die strukturmechanischen Eigenschaften der Kühlplatte erheblich. Als Ergebnis konnte Mahle die Kühlleistung um 10 Prozent steigern und den Druckverlust um 20 Prozent reduzieren. Dadurch kann die Batterie zuverlässig und homogen in einem optimalen Temperaturbereich gehalten werden. Sie wird leistungsfähiger, kann schneller geladen werden und ihre Lebensdauer erhöht sich. Zudem wurde der Materialeinsatz für die Platte um bis zu 15 Prozent reduziert, was zu einer Einsparung von 15 Prozent CO2 führt. Mahle wird seine neue bionische Batteriekühlplatte erstmals auf der IAA Mobility der Öffentlichkeit vorstellen. Die Automobilmesse findet vom 4. bis 10. September 2023 in München statt.

„Wir nutzen bei unserer neuen Batteriekühlplatte natürliche Strukturen anstelle von technischen Geometrien, wie zum Beispiel die Struktur von Korallen, mit herausragender Wirkung für unsere Kühltechnik und großen Vorteilen in Bezug auf Strukturstabilität“, sagte Dr. Uli Christian Blessing, Leiter der globalen Entwicklung Thermomanagement bei Mahle.

Lithium-Ionen-Batterien sind sehr temperaturempfindlich. Die Zelltemperatur sollte über längere Zeiträume nicht über 40 Grad Celsius steigen, auch nicht unter extremen Bedingungen wie beim Schnellladen. Gleichzeitig sollte die Temperaturverteilung über alle Zellen hinweg möglichst gleichmäßig sein. Daher werden Batterien in der Regel mit durchströmten Platten gekühlt.

Bei der neuesten Entwicklung von Mahle wird die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels bedarfsgerecht gesteuert. Insbesondere bei geringen Temperaturunterschieden zwischen den Batteriezellen und dem Kühlmittel verbessert sich die Wärmeübertragung durch eine höhere Fließgeschwindigkeit. Die bionische Batteriekühlplatte von Mahle ist so effizient, dass die Temperaturspanne um 50 Prozent reduziert wird und insbesondere die Spitzenwerte deutlich gesenkt werden können. Dadurch trägt das Unternehmen maßgeblich zur Lebensdauer und Leistungsfähigkeit der kostspieligen Batterie bei.

Die bionische Struktur bietet auch konstruktive Vorteile. Eine höhere Steifigkeit ermöglicht den Einsatz der Batteriekühlplatte mit geringeren Materialstärken, was ihre Effektivität weiter verbessert. Zudem eröffnen sich mehr Möglichkeiten für neue Fertigungsprozesse mit geringerem Energie- und Materialeinsatz, was zur Nachhaltigkeit beiträgt.

Mahle entwickelt seit über einem Jahrzehnt Kühlsysteme für Lithium-Ionen-Batterien, angefangen von Kleinwagen bis hinzu großen Nutzfahrzeugen, und ist damit ein Pionier auf diesem Technologiegebiet.