Funktionsintegration für Batteriegehäuse

Neue Materialien und Produktionsverfahren sowie Funktionsintegration: Forscher entwickeln im Projekt "CoolBat" klimafreundlichere Batteriegehäuse.

Im Verbundprojekt "CoolBat" entwickeln Forscher des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) gemeinsam mit Partnern Batteriegehäuse der nächsten Generation. 15 Unternehmen forschen an innovativen Leichtbau-Konstruktionsprinzipien zur Masseeinsparung, Leichtbaumaterialien und -produktionsverfahren. Bei der Herstellung von Batteriegehäusen sollen so 15 % Kohlendioxid eingespart werden können. Die Forscher kombinieren dabei Einzelsysteme zu funktionsintegrierten Strukturen, die thermische und mechanische Aufgaben in sich vereinen. Durch den Einsatz von Aluminiumschaum erhalten die Tragstrukturen am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) direkt eingegossene Temperierkanäle. 

Die vom Fraunhofer IWU und dem Unternehmen FES/AES entwickelte Bodenplatte verbindet die Funktion der Kühleinheit mit der des Crash-Schutzes durch einen eingebrachten Aluminiumschaum. In Kombination mit Phasenwechselmaterial (PCM) verbessert sich auch das Thermomanagement. Umweltfreundliche Wärmeleitstoffe sollen zudem die schweren, leitfähigen Pasten ersetzen. Statt des bisherigen Gehäusedeckels aus Stahl kommt zudem eine leichtere und recyclingfähige Faserverbund-Deckelstruktur aus Kohlenstoff und Harz zum Einsatz. "Durch die Ausführung des Gehäusedeckels in Faserverbundbauweise konnten wir die Masse um mehr als 60 % reduzieren im Vergleich zur Referenz aus Stahl", so Rico Schmerler, Projektleiter und Wissenschaftler der Abteilung Batteriesysteme am Fraunhofer IWU. Das Projekt CoolBat wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen der Initiative Technologietransfer-Programm Leichtbau (TTP Leichtbau) gefördert und durch den Projektträger Jülich betreut.