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Projekt SafeBattery

Batterien von E-Autos unter Crashbelastung

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„In diesem Projekt kreuzen sich viele Disziplinen. Wir haben eine ganze Reihe von Einflussparametern und müssen das Mosaik erst in seine Einzelteile zerlegen und untersuchen. Erst dann können wir Empfehlungen zu Bau, Integration und Betrieb der Batterien abgeben“, sagt Sinz.

Maßgeschneiderter Crash-Prüfstand

In der institutseigenen Crashtesthalle hat das Team eigens entwickelte Prüfstande mit maßgeschneiderten Mess- und Sensortechnologien für verschiedene Crash-Szenarien für Batterien und deren Komponenten aufgebaut, „ein weltweit einmaliger Versuchsaufbau, der qualitativ hochwertige Messdaten und Erkenntnisse über die gesamten hochkomplexen Vorgänge, die meist nur wenige Millisekunden dauern, gewinnen kann“, sagt Sinz.

Dazu kommen numerische Berechnungsverfahren und Simulationen, um die multiphysikalischen Vorgänge besser zu verstehen. Ergebnis ist ein umfassendes Wissen über das Verhalten von Traktionsbatterien unter Crashbelastungen, das als Basis genutzt werden kann, um Antriebsbatterien noch optimaler in das jeweilige Fahrzeugkonzept sicher zu integrieren.

Mit diesem Wissen lassen sich kritische Zustände von Batterien schon in der Entwicklung, aber auch im Betrieb frühzeitig erkennen und durch spezifische Maßnahmen vermeiden. Zusätzlich sind Zellhersteller interessiert an gezielten Anforderungsspezifikationen. „Wir wollen mit den gewonnen Erkenntnisse dazu beitragen, mehr Spielraum für die Reichweite und das Fahrzeugdesgin bei stets gewährleisteter Sicherheit zu erreichen“, fasst Sinz zusammen.

Blick auf kommende Generationen

Ein weiterer Fokus des Projekts: Gemeinsam mit dem Institut für Chemische Technologien von Materialien werden die Untersuchungen nicht nur für State-of-the-Art Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigem Elektrolyten durchgeführt, sondern auch mit der nächsten Generation an Lithium-Batterien mit All Solid State Elektrolyten.

„Uns interessiert hier, ob die kommende Generation an Antriebsbatterien einige Mankos der derzeitigen Systeme gar nicht mehr aufweist oder vielleicht neue, andere Schwachstellen mit sich bringt“, sagt Wolfgang Sinz.

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