Leichtbau auf den Punkt: Massivumgeformte Endplatten aus Aluminium, Stahl oder Edelstahl sollen Batteriemodule mechanisch sichern und zugleich Gewicht, Bauraum und Kosten optimieren. Besonders bei Stahl entscheidet die konstruktive Auslegung darüber, ob die höheren Festigkeiten in einen Gewichtsvorteil übersetzt werden können.
Endplatten begrenzen Batteriemodule an ihren Stirnseiten und nehmen dabei hohe mechanische Lasten auf. Hirschvogel entwickelt dafür massivumgeformte Varianten aus Aluminium, Stahl und Edelstahl. Die Bauteile sollen Kräfte bis 30 Kilonewton aufnehmen und zugleich das Dickenwachstum der Batteriezellen während des Betriebs kompensieren.
Als Alternative zu Kunststoff, Metall-Kunststoff-Verbindungen oder Aluguss setzt das Unternehmen auf massivumgeformte metallische Lösungen. Aluminium bietet dabei ein geringes Gewicht und soll gegenüber Aluguss eine höhere Festigkeit sowie geringere Porosität ermöglichen.
Stahl und Edelstahl bringen höhere Zugfestigkeit, Streckgrenze und Temperaturbeständigkeit mit. Für den Leichtbau entsteht daraus jedoch nicht automatisch ein Vorteil. Entscheidend ist, die höheren Werkstoffkennwerte konstruktiv so zu nutzen, dass sich Material und damit Bauteilmasse reduzieren lassen.
Damit verschiebt sich die Werkstofffrage von der reinen Dichtebetrachtung hin zur Bauteilauslegung: Ein dichterer Werkstoff kann dann interessant werden, wenn seine höheren mechanischen Kennwerte dünnere oder kompaktere Strukturen ermöglichen. Das Unternehmen nennt als Entwicklungsziel ein Optimum aus Produkteigenschaften, Kosten, CO₂-Bilanz und Gewicht.
Die Massivumformung soll darüber hinaus eine belastbare Bauteilqualität mit geringen Porositäten ermöglichen. Welche Werkstoffvariante sich eignet, hängt damit von Lastniveau, thermischen Anforderungen, Bauraum und dem angestrebten Gewicht des jeweiligen Batteriemoduls ab.
Bild oben: Endplatten für Batteriemodule aus massivumgeformten metallischen Werkstoffen. (Quelle: Hirschvogel)
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