Diskussionen über in Brand geratene Teslas zeigen: Die Sicherheit spielt bei Elektrofahrzeugen eine ebenso große Rolle wie die Reichweite, die Anschaffungskosten und die Ladeinfrastruktur. Nur wenn all das gegeben ist, kann sich diese Technologie vollends durchsetzen. Geht es um die Sicherheit, spielt ein zuverlässiger Druckausgleich bei den Hochvoltakkus eine entscheidende Rolle.
Kommt es im Inneren einer Hochvoltbatterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs zu einem Defekt oder bricht hier gar ein Brand aus, sind kritische Überdrücke im Akku die Folge. Auslöser dafür kann ein Unfall, eine Überhitzung aufgrund von Überlastung, ein Kurzschluss oder eine Überladung sein.
Um in solchen Fällen Fahrgäste oder auch Rettungspersonal vor unkontrolliert austretenden Chemikalien und Flammen zu schützen, braucht es Komponenten, die eine rechtzeitige Druckentlastung ermöglichen.
Berstscheibe anstatt Ventil
Eine andere Variante für eine kontrollierte, gerichtete und damit sichere Druckentlastung sind Berstscheiben, wie sie etwa bei Bormann & Neupert by BS&B entwickelt werden. Der Zulieferer sieht die Berstscheiben im Vergleich zu Sicherheitsventilen im Vorteil. Natürlich liefert das Unternehmen dafür auch eine Begründung: Alle Varianten der Berstscheiben haben ihre Auslösegenauigkeit und dauerhafte technische Leckagefreiheit in der chemischen Industrie seit Langem unter Beweis gestellt.
Als Komponenten für die Akkutechnologie in Elektrofahrzeugen gewährleisten sie Wartungsfreiheit und dauerhafte Vibrationsfestigkeit über die gesamte Betriebszeit. Das macht sie anderen Lösungen für kleine Bauräume, etwa Sicherheitsventilen, überlegen; sie sind außerdem leichter und geben schneller den maximalen Durchflussquerschnitt frei.
Damit die Berstscheiben zuverlässig ihren Dienst verrichten und es nicht zu einer ungewollten Druckentlastung kommt, verkraften sie Angaben zufolge dauerhaft bis zu 90 Prozent ihres Ansprechdrucks. Das ist wichtig, da Last- und Temperaturwechsel normale Druckschwankungen in den Akkuzellen hervorrufen. Um das Gehäuse vor diesen Schwankungen zu schützen, lassen sich die Berstscheiben mit Ausgleichsmembranen für den Druckausgleich kombinieren.
Kommt es zum Ernstfall, dann geben die Berstscheiben beim Erreichen eines vorab definierten Ansprechdrucks an einer Sollbruchstelle nach. Dabei öffnen sie unmittelbar einen größtmöglichen, strömungsgünstig geformten Auslassquerschnitt; gerade bei einem schnellen Druckanstieg soll das ein deutliches Sicherheitsplus darstellen.
Das Gehäuse der im regulären Betrieb hermetisch verschlossenen Akkuzelle bleibt dadurch intakt. Die Frage, ob eine ungewolltes Ansprechen durch Materialermüdung im Bereich des Möglichen ist, schließt das Unternehmen nahezu aus.
