Was ist thermisches Batteriemanagement?

Die Batterie verhält sich ähnlich wie der Mensch: Sie verträgt weder zu viel Hitze noch zu viel Kälte, ihre optimale Betriebstemperatur liegt zwischen 10 und 30 °C. Da Autos jedoch in einem sehr breiten Temperaturspektrum arbeiten – -20 bis 50 °C sind üblich –, stellt sich die Frage: Wie rüstet man die Batterie mit einer Klimaanlage aus, die drei Funktionen des Wärmemanagements erfüllt?
Wärmeableitung: Bei zu hohen Temperaturen sinkt die Kapazität des Akkus, und das Risiko eines plötzlichen Ausfalls (thermisches Durchgehen) steigt. Daher ist bei zu hohen Temperaturen eine Wärmeableitung erforderlich.
Erwärmung: Bei zu niedrigen Temperaturen verliert die Batterie an Lebensdauer (Kapazitätsverlust) und Leistung (Leistungsabfall). Wird sie in diesem Zustand geladen, besteht zudem die Gefahr eines plötzlichen Ausfalls (interner Kurzschluss durch Lithiumausfällung kann zu einer thermischen Überhitzung führen, die möglicherweise die Ursache für die Selbstentzündung des Tesla in Shanghai war). Daher muss die Batterie bei zu niedrigen Temperaturen erwärmt werden.
Temperaturkonstanz: Ich erinnere mich an die ersten Klimaanlagen der 90er-Jahre, die mit einem kräftigen Kaltluftstoß starteten und danach eine Pause einlegten. Heutige Klimaanlagen hingegen sind meist mit Inverter und Rundum-Luftverteilung ausgestattet, um die Temperatur sowohl zeitlich als auch räumlich konstant zu halten. Ähnlich verhält es sich mit Energiezellen: Sie müssen räumliche Temperaturschwankungen minimieren.