Im Projekt Marbel steuert das Fraunhofer IWU sein Wissen über Leichtbaustrukturen in Verbindung mit einem passiven Temperaturmanagement der Batterien bei. Die Abteilung „Funktionsintegrierter Leichtbau“ beschäftigt sich seit über 20 Jahren mit der Technologie- und Anwendungsentwicklung zellularer Metalle – auch Metallschaum genannt. Diese Werkstoffstrukturen bieten ganz besondere Eigenschaften: Sie sind leicht und bei Crashs absorbieren sie viel Aufprallenergie. Auch im Automobilbau gibt es erste Anwendungen und die laufenden Entwicklungen im Sektor der Batteriegehäuse sind vielfältig.
„Insbesondere Metallschäume in Kombination mit Phasenwechselmaterial, sogenanntem PCM, ermöglichen ein passives Wärmemanagement bei Batterien. Das senkt den Energieaufwand zur Kühlung, was wiederum zur Folge hat, dass die Reichweite steigt.“
Christian Hannemann, Marbel-Projektleiter am Fraunhofer IWU
Für ein Batteriegehäuse sind genau diese Eigenschaften von Nutzen: Einerseits sorgt der Metallschaum für den schnellen Transport überschüssiger Wärme in ein Speichermedium, z. B. Wachs, das in die Zellstruktur eingelagert wurde. Andererseits schützt der Metallschaum als Struktur die Batterie vor äußeren Einflüssen und das Umfeld vor potenziell gefährlichen Fehlfunktionen im Fall eines Unfalls.
Das EU-Forschungsvorhaben Marbel
(Manufacturing and Assembly of modular and Reusable electro vehicle Battery for Environment-friendly and Lightweight mobility)
Im Forschungsprojekt Marbel soll eine wettbewerbsfähige Leichtbaubatterie mit erhöhter Energiedichte und kürzeren Ladezeiten entwickelt werden. Konkret geht es um ein neues kompaktes, modulares, gewichtsoptimiertes und hochleistungsfähiges Batteriepaket mit längerer Lebensdauer sowie einer höheren Energieeffizienz. Neben einem flexiblen und robusten Batteriemanagementsystem für kurze Ladezeiten sollen die Batterien ein modulares Design bekommen, das Reparatur-, Wartungs- und Recyclingprozesse vereinfacht. Das soll den Wert neuer Batterien durch die Austauschbarkeit einzelner – auch defekter – Teile erhalten und die Belastung für die Umwelt verringern.
Mit Metallschaum für Batterien hat das Fraunhofer IWU bereits Erfahrung: Der schwedische Nutzfahrzeughersteller Scania testet Verkleidungen aus Aluminium-Metallschaum für die Batterien seiner Lkw mit Elektroantrieb. Der Metallschaumin diesem Projekt war eine Entwicklung des Fraunhofer IWU in Kooperation mit dem Unternehmen Havel metal foam.
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung, Springer Professional
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