Hochvoltbatterie

Eine Hochvoltbatterie ist eine Batterieeinheit, die für den Betrieb mit Nennspannungen im Hochspannungsbereich ausgelegt ist und vor allem in Elektrofahrzeugen und stationären Energiespeichern verwendet wird. Sie liefert den Großteil der Antriebsenergie in EVs und ersetzt oder ergänzt die herkömmliche 12-Volt-Bordnetzversorgung. Typische Nennspannungen liegen bei modernen Fahrzeugen im Bereich von etwa 400 bis 800 Volt DC, je nach Hersteller und Anwendung.

Aufbau und Chemie: Hochvoltbatterien bestehen aus Zellen, die in Modulen zusammengefasst und zu einem Batteriesystem in Serien- oder Serieneinheit verschaltet sind. Die häufigsten chemischen Varianten sind Lithium-Ionen-Systeme (z. B. NMC, NCA, LFP). Ein Batteriemanagementsystem (BMS) überwacht Zellenspannung, Temperatur, Ladezustand und Zustand der Zellen, gleicht Kapazitäten aus und schützt vor Überladung, Tiefentladung und Überhitzen. Viele Systeme nutzen aktive oder passive Kühlung, oft Flüssigkeitskühlung, um Temperaturunterschiede zu minimieren.

Betrieb und Infrastruktur: Die Hochvoltbatterie wird über das Fahrzeugnetz versorgt; das Laden erfolgt sowohl über Onboard-Ladegeräte (AC) als auch via DC-Schnellladestationen. Abhängig vom System unterstützen Standards oder Steckersysteme wie CCS (Europa/ Nordamerika) oder CHAdeMO; Hersteller setzen auch eigene Lösungen ein. Vom HV-System wird zusätzlich das 12-Volt-Bordnetz durch einen DC-DC-Wandler versorgt.

Sicherheit und Umwelt: Hochvoltsysteme erfordern spezielle Sicherheitsmaßnahmen, Berührungsschutz und sichere Wartungsprozeduren. Normen und Vorschriften umfassen IEC 62133, ISO 26262 und UN 38.3 für den Transport; UL 2580 wird in den USA verwendet. Umweltaspekte betreffen Rohstoffe, Recycling und Lebensdauer der Batterien.