An die Batterietechnologie, einschließlich des schützenden Gehäuses werden in der E-Mobilität hohe Anforderungen gestellt. Dabei wächst – um das Gesamtgewicht zu reduzeiren und die Leistung des Fahrzeugs zu verbessern – das Interesse an leichten Batteriegehäusen aus funktionalen Verbundwerkstoffen, die Langlebigkeit und Sicherheit vereinen können.
Für einen neuen Ansatz bündelten die Unternehmen EDAG Group sowie Mitsubishi Chemical Group mit dem Batteriesystemhersteller Kreisel Electric ihre Kräfte. Dabei ist ein besonders leichtes Batteriekonzept aus Verbundwerkstoffen entstanden. Es erfüllt alle Anforderungen an ein Batteriegehäuse für E-Fahrzeuge.
„Mit unserem leichten und gleichzeitig leistungsstarken Batteriespeicher sprechen wir besonders Kunden an, die mittlere Stückzahlen produzieren. Von High-Performance Fahrzeugen wie elektrifizierte Sportwagen bis hin zu People-Mover-Fahrzeugen – die Gewichtsreduzierung sowie die Möglichkeit, den Batteriekasten in einem einzigen Prozess herzustellen sind ein deutlicher Wettbewerbsvorteil im Markt.“
Dr. Stefan Caba, Leiter Innovationsfeld Nachhaltige Fahrzeugentwicklung der EDAG Group
Für das Batteriegehäuse wurden funktionale Verbundwerkstoffe verwendet, mit denen sich leichte Strukturen schaffen und gleichzeitig die notwendige Festigkeit und Steifigkeit erreichen lassen, um den Crashanforderungen für Automobilanwendungen gerecht zu werden. Ebenso übernehmen diese Werkstoffe Brandschutz und elektromagnetische Abschirmung. So wird das für die Isolierung prädestinierte MAFTECTM eingesetzt, das mit Hilfe von Keramikfasern eine feuerfeste Barriere erzeugt. Für die komplexen Bereiche wurde ein Forged Molding Compound (FMC) ausgewählt.
FMCs sind eine Weiterentwicklung von SMC (Sheet Molding Compound). FMCs nähern sich der Leistung von Prepregs an, behalten aber die Verarbeitbarkeit und Erschwinglichkeit der SMC. Das Material kombiniert Carbonfaserbündel in Industriequalität, die geschnitten und in kleinere Bündel aufgeteilt und dann mit Vinylester- (VE) oder Epoxidmatrizen imprägniert werden. Durch die Aufteilung größerer Faserbündel in feinere Bündel gelingen Werkstoffe mit besserer und gleichmäßigerer mechanischer Leistung zu geringeren Kosten. Die Aushärtung erfolgt in 40-120 Sekunden bei 130-150°C (Quelle: „Forged Molding Compounds: Erweiterung der SMC-Werkstoffeigenschaften“ – Composites World).
„Bei der Entwicklung des Hochvoltspeichersystems wurde darauf geachtet, dass alle Bauteilkomponenten dem Werkstoffkreislauf wieder zugeführt werden können; Das Recycling faserverstärkter Kunststoffe und die Wiederverwendung der gewonnenen Rohstoffe für neue Halbzeuge ist einer der Grundpfeiler unserer Wachstumsstrategie.“
John Conn, Engineering Project Manager Advanced Materials, Mitsubishi Chemical Group
Bild oben: Leichtbau-Batteriegehäuse kombiniert Sicherheit, Brandschutz und geringes Gewicht. (Quelle: Edag Engineering)
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung
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