Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Crashsicherer Batterieschutz für Elektroautos

01.09.2011
Alle reden vom Elektroantrieb – auch Fraunhofer-Forscher arbeiten daran: Ingenieure haben einen Batteriekasten für Lithium-Ionen-Akkus durch ein Leichtbauteil ersetzt. Das Gehäuse spart nicht nur Gewicht und übersteht Unfälle unbeschadet – erstmals lässt es sich großserientechnisch herstellen.

Soll ein Elektroauto umweltfreundlich sein, darf es nur wenig wiegen. Denn jedes Kilogramm zusätzlich muss an der Ampel mit hohem Energieaufwand beschleunigt werden. Und: Je leichter das E-Mobil, desto länger kann es fahren, ohne an die Steckdose zu müssen.


Das Batteriegehäuse aus Leichtbaumaterialien wiegt nur 35 Kilogramm – 25 Prozent weniger als herkömmliche Stahllösungen. (© Fraunhofer ICT)

Um die Symbiose zwischen Elektromobilität und Leichtbau mit entscheidenden Schritten voranzutreiben, entwickeln Ingenieure vom Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT in Pfinztal Fertigungskonzepte mit einem Ziel: Nach und nach wollen sie einzelne Elemente im Fahrzeug durch Leichtbauteile ersetzen. »Dabei darf aber weder die Stabilität der Bauteile noch die Sicherheit für den Fahrgast leiden«, sagt Manfred Reif, Projektleiter im Verbundprojekt »Fraunhofer-Systemforschung Elektromobilität«.

Dass das möglich ist, beweisen die Forscher mit dem Artega GT, einen zum elektrobetriebenen Sportwagen umgebauten Prototyp, dessen Elektromotor sich im Heck befindet: Dafür haben die Experten gemeinsam mit Kollegen der Fraunhofer-Institute für Werkstoffmechanik IWM, für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF und für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut EMI ein großserienfähiges, crashsicheres Batteriegehäuse entwickelt, das den hohen Anforderungen gewachsen ist. Nur 35 Kilogramm wiegt das Batteriegehäuse, das den 340 Kilogramm schweren Akku umschließt. »Herkömmliche Stahllösungen wiegen bis zu 25 Prozent mehr«, sagt Reif. »Der Batteriekasten übersteht einen Unfall unter Annahme des Zehnfachen der Erdbeschleunigung.« Und sogar wenn ein spitzer Gegenstand bei Tempo 60 das Gehäuse trifft, bleibt der hochempfindliche Akku im Inneren unverletzt. Zudem sind die 16 Lithium-Ionen-Module sicher vor Feuchtigkeit. Eine halbdurchlässige Membran zum Druckausgleich garantiert zudem, dass die Batteriezellen »atmen« können.

Das Besondere am neuen Batterieschutz sind die Faserverbundwerkstoffe. Bisher wurden für solche Kästen Stahlbauteile zusammengeschweißt. Das Problem: »Die Leichtbauteile müssen sich auch großserientechnisch herstellen lassen«, erklärt Reif. »Das war bisher so nicht möglich.« Beim Flugzeugbau etwa setzt man schon lange auf Faserverbundwerkstoffe, doch davon werden nur ein paar Hundert pro Jahr produziert. Bei einem Auto können es dagegen mehrere Tausend täglich sein. Und die Großserienproduktion stellt ganz andere Anforderungen an die Materialien. Deshalb haben die Forscher eine spezielle Prozesskette entwickelt – mit Zykluszeiten, die eine Fertigung von hohen Stückzahlen ermöglichen. »Die Prozesskette ist so konzipiert, dass viele Schritte zeitgleich ablaufen können«, sagt Reif. Parallel zur Herstellungsstufe etwa wird der Kunststoff aufgeheizt und jene Elemente vorbereitet, die für die Last- und Zugfestigkeit oder für die Anbindung an die Lagerung im Heckrahmen des Artega sorgen. Dazu gehören zum Beispiel gerichtete Glasfaserstrukturen oder maßgeschneiderte metallische Einleger. Dann werden in einem »One-Shot-Prozess« die Einzelkomponenten zusammengefügt und gepresst.

Das Gehäuse präsentieren die Forscher vom 27. bis 29. September in Stuttgart auf der Messe Composites Europe 2011 in Halle 4, Stand D03. Noch muss der Batteriekasten mithilfe von Traversanbindungen im Heck des Artega befestigt werden. Aber einen Leichtbauersatz dafür haben die Experten um Prof. Dr.-Ing. Frank Henning, Leiter Polymer Engineering, bereits im Visier.

Manfred Reif | Fraunhofer Mediendienst
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2010-2011/21/batterieschutz.jsp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Automotive:

nachricht Leichtbauteile für die Automobilindustrie schnell und günstig fertigen
16.11.2017 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

nachricht Kabeleigenschaften schnell und einfach bestimmen
02.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungen

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Seminar „Leichtbau im Automobil- und Maschinenbau“ im Haus der Technik Berlin am 16. - 17. Januar 2018

23.11.2017 | Seminare Workshops

Biohausbau-Unternehmen Baufritz erhält von „ Capital“ die Auszeichnung „Beste Ausbilder Deutschlands“

23.11.2017 | Unternehmensmeldung