Um ein Belüftungselement der Stufe 2 einzubauen, müssen Designer berücksichtigen, mit welcher Geschwindigkeit Gase freigesetzt werden und bei welchem Druck sich das Belüftungselement vollständig öffnen soll. Das Element muss so konstruiert sein, dass es den Druck unter dem Explosionsdruck hält. Dieser entspricht im Grunde dem Höchstdruck, den das Gehäuse aushalten kann, bevor es bricht.
Eine weitere Überlegung beim Design ist der Druck, bei dem es zu einer plastischen Verformung des Gehäuses kommen kann – eine irreversible Formänderung. Dadurch entsteht am Gehäuse ein nicht erstrebenswerter Schaden, der jedoch nicht unbedingt die Sicherheit beeinträchtigt. Bei Metallgehäusen kann eine plastische Verformung bereits bei Drücken auftreten, die weit unter dem Explosionsdruck liegen. Bei Kunststoffgehäusen tritt eine plastische Verformung erst bei einem Druck auf, der näher am Explosionsdruck liegt. Entsprechend sollten für die Konzeption des richtigen Belüftungssystems die unterschiedlichen Gehäusematerialien berücksichtigt werden.
Bei „thermischem Durchgehen“ muss die Batterie gewartet und/oder ausgetauscht werden. Der Schwerpunkt einer Belüftung der Stufe 2 liegt nicht auf einer langen Lebensdauer der Batterie, sondern auf Sicherheit. Gase müssen abgeführt werden, um die Wärmeentwicklung zu reduzieren und für eine allmähliche Diffusion schädlicher Chemikalien zu sorgen, damit eine mögliche Explosion aufgrund der Ansammlung hoher Konzentrationen und umherfliegender Partikel vermieden wird.
Zusammenfassung/Fazit
Angesichts der wichtigen Rolle, die Lithium-Ionen-Batterien als Hauptantrieb für Elektrofahrzeuge spielen, gewinnt eine gute Be- und Entlüftungslösung immer mehr an Bedeutung. Richtig konzipierte Be- und Entlüftungssysteme bieten Schutz vor Verunreinigungen und sorgen für den Druckausgleich unter normalen Betriebsbedingungen, wodurch eine längere Lebensdauer der Gehäuse und Batterien erzielt wird. In dem seltenen Fall, dass die Batterie in Brand gerät und der Schutz vor Feuchtigkeit und Schmutz zweitrangig wird, muss das Belüftungssystem auch in der Lage sein, für eine sofortige Druckentlastung zu sorgen, um eine mögliche Explosion und sonstige katastrophale Folgen zu vermeiden. Die Verwendung zweistufiger Belüftungssysteme ist der Schlüssel zur Erfüllung vieler verschiedener Belüftungsanforderungen in der Automobilindustrie.