Im Rahmen des europäischen Forschungsprojekts „RESiLiTE“ sollen Batteriepacks für Elektrofahrzeuge entwickelt werden, die sich durch eine höhere Energiedichte, mehr Effizienz, Sicherheit, Temperaturbeständigkeit und Nachhaltigkeit auszeichnen. Das Projekt wird von der EU mit insgesamt rund 6,2 Millionen Euro gefördert. Einer der Partner dieses Projekts ist der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen. Er entwickelt mit zahlreichen nationalen und internationalen Partnern die Batteriepacks.
Höhere Energiedichte für Fahrzeugbatterien
Als Basis für die Batteriepacks sollen zylindrische Zellen in thermoplastischen Gehäusen dienen. „Ein strukturell in das Gehäuse integrierter Zellenhalter ermöglicht es, auf Vergussmaterialien vollständig zu verzichten“, sagte PEM-Leiter Professor Achim Kampker. Mit dem geplanten Konzept sei eine Energiedichte von 220 Wattstunden je Kilogramm auf Pack-Ebene realistisch. „Dieser Wert liegt mehr als 14 Prozent über dem Stand der Technik“, betonte Kampker. Dank kombinierter indirekter Kühlungslösungen, die in den Zellenhalter des Gehäuses integriert sind, sollen Lade- und Entlade-Raten von mehr als 4,5 C erreicht werden.
Energieeffizienz des Akkus wird erhöht
Um ein hohes Maß an Sicherheit zu gewährleisten, soll eine neue Diagnose-Software zum Einsatz kommen, die von Sensoren für die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) unterstützt werden. Die Thermomanagement-Steuerung werde mit Hilfe „neuronaler Netze über einen szenariobasierten Algorithmus gestaltet“, so die RWTH Aachen. Dadurch werde die Energieeffizienz des Akkus erhöht. „Die Verwendung thermoplastischer Materialien für das Gehäuse isoliert das Batteriepack zusätzlich, was zu einer längeren Standzeit in kalten Umgebungen führt, bevor aktive Heizlösungen erforderlich werden“, sagte PEM-Leitungsmitglied Professor Heiner Heimes.
Gesamtbetriebskosten von Batteriepacks senken
Die beabsichtigten Maßnahmen und Materialien sollen laut der RWTH Aachen dazu beitragen, die Gesamtbetriebskosten für die Lebensdauer von Batteriepacks zu senken, und ein – im Vergleich zum Stand der Technik – widerstandsfähigeres System zu bieten. Die Partner beim Forschungsprojekt „RESiLiTE“ stammen aus Deutschland, Österreich, Spanien, Portugal, Slowenien und der Türkei.
