Fraunhofer-Projektzentrum Wolfsburg
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SafEBat

Sicherheitsanwendungen für Batterien im E-Fahrzeug

© Fraunhofer-Projektzentrum Wolfsburg | Rico Schmerler
Simulationsergebnis des EURO NCAP Pfahlaufpralltests für ein Batteriegehäuse in Aluminium-SMC-Hybridbauweise.

In einem 2-jährigen internationalen Forschungsprojekt möchten die Unternehmen Havel metal foam GmbH (HMF), die FiberCheck GmbH (FiberCheck) und der Forschungspartner Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) – als Mitglied des Fraunhofer-Projektzentrums Wolfsburg – gemeinsam mit den schwedischen Partnern RISE SICOMP und AP&T ein Batteriegehäuse entwickeln, das eine höhere Sicherheit gewährleistet und in einer verkürzten Prozessroute ökonomischer hergestellt wird als aktuelle Lösungen.

Funktionsintegration und Leichtbau sind für die Entwicklung moderner Elektrofahrzeuge wichtige Teilaspekte. Die Konzeptionierung und Auslegung multifunktionaler Baugruppen für die Batteriebox der Zukunft ist eine der Herausforderungen der Elektromobilität.

Das Gehäuse muss viele Aufgaben erfüllen: Strukturelle Versteifung und Abdichtung (Wasserdichtigkeit) sowie Aufprallschutz und Wärmemanagement für die Batterien.

Ziel des Projekts ist, auf Basis dieser Anforderungen ein multifunktionales, leichtes Batteriegehäuse zu entwickeln. Es wird angestrebt, geeignete Fertigungstechnologien für eine effiziente Produktion zu entwickeln und zu validieren. Der Batterierahmen sollte so steif ausgelegt werden, dass er die Batteriezellen im Falle eines Unfalls vor durchdringenden Teilen (Fahrzeugteile, Steine usw.) schützt. Das Wärmemanagement wird in einer Kombination aus aktiven und passiven Temperierungsmaßnahmen im Gehäuseboden integriert. Zusätzlich sollen Sensoren zur strukturellen und funktionalen Überwachung Anwendung finden, um den Insassen- und Rettungskräfteschutz zu erhöhen.

Schwerpunkte des Projekts:

  • Konstruktion und Auslegung eines leichten Batteriegehäuses mit Hauptaugenmerk auf Sicherheitsanforderungen (Poller-Test)
  • Entwickeln eines neuen Materialmodells für Metallschaum-Phase Change Material(PCM)-Verbund
  • Intrusionsschutz durch die Verwendung von Metallschaum und Profilen
  • Integration von Sensoren für eine Überwachung des Batteriegehäuses (Feuchtigkeitsmessung, Temperatur, Dehnungen)
  • Prozessentwicklung und Erprobung für ein SMC-Metall-Hybrid-Batteriegehäuse
  • Herstellung eines Batteriegehäuses im Maßstab 1:1
  • Strukturelle und thermische Test des Batteriegehäuses

Projektlaufzeit: 15.06.2020 - 14.06.2022

Projektpartner:

Fördermittelgeber:

Gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.