So zum Beispiel sieht ein herkömmlicher Akku für den Elektro-Smart aus. Foto: Heiko Weckbrodt
Metallschaum und andere Optimierungen sollen CO2-Bilanz der Energiespeicher verbessern
Chemnitz/Wolfsburg, 16. Oktober 2021. Um Elektroautos mehr Reichweite zu spendieren, setzen viele Ingenieure auf Karosserie-Leichtbau, neue Elektrolyte oder nanostrukturierte Elektroden in den Akkus. Einen anderen Pfad verfolgt da der Verbund „Coolbat“ unter der Federführung von Fraunhofer Sachsen: Die Projektpartner wollen den Aufprallschutz und die Kühlung von Akkus in besonders leichte Metallschaumgehäuse integrieren. Das hat das federführende Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) aus Chemnitz mitgeteilt.
Nicht nur für Autos nutzbar
„In aktuellen Batteriegehäusen steckt noch viel Optimierungspotenzial für funktionsintegrierten Leichtbau und Ressourceneffizienz“, ist Coolbat-Koordinator Rico Schmerler vom Fraunhofer-Projektzentrum Wolfsburg überzeugt. „Deshalb nutzen wir diese Baugruppe, um für Gehäuse der nächsten Generation CO2-einsparende Lösungen zu entwickeln und zu erproben. Wir haben aber nicht nur E-Autos im Blick. Unser Ziel ist es, die Forschungsergebnisse später auf weitere Anwendungen und Branchen zu übertragen, in denen große Batterien genutzt werden.“
Kühlkanäle direkt in den Akku-Trägern
Konkret wollen die beteiligten Teams beispielsweise Kühlkanäle in Akku-Tragstrukturen integrieren und die Bodenplatte aus Alu-Schaum herstellen, der bei Unfällen viel Aufprallenergie auffangen kann. Außerdem wollen sie sogenannte „Phasenwechselmaterialien“ (PCM) einsetzen, die Wärmeenergie für einen Phasenübergang – zum Beispiel von „fest“ zu „flüssig“ zwischenspeichern können, ohne dabei ihre Temperatur zu erhören. Dies könnte den Kühlaufwand für den Akku senken. Entwickeln wollen die Coolbat-Partner aber auch neue Wärmeleitwerkstoffe und Akku-Gehäusedeckel.
Metallschaum-Gehäuse können die Abwärme von Elektroauto-Akkus rasch ableiten. Grafik: Fraunhofer-IWU
Das Projekt ist auf vier Jahre bis April 2024 angelegt und bekommt Förderzuschüsse vom Bundeswirtschaftsministerium. Beteiligt sind neben dem federführenden IWU aus Chemnitz auch die Fraunhofer-Institute Ifam, IST und WKI sowie die FES-Fahrzeug-Entwicklung Sachsen GmbH/Auto-Entwicklungsring Sachsen GmbH, Basdorf, Lampe und Partner GmbH (BLP), Compositence GmbH, INVENT GmbH, iPoint-systems GmbH, LXP Group GmbH, MID Solutions GmbH, Synthopol Chemie Koch GmbH, Tigres GmbH, Trimet Aluminium SE und die Daimler AG.
Autor: Heiko Weckbrodt
Quelle: Fraunhofer IWU
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