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E-Mobilität Batteriegehäuse aus Aluminiumschaum

Von Automobil Industrie 1 min Lesedauer

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Forscher am Fraunhofer IWU haben zusammen mit dem Zulieferer Amsted Automotive ein integral konstruiertes Batteriegehäuse mit Aluminiumschaum-Sandwiches entwickelt.

Die spezielle Materialstruktur des Gehäuses besteht aus zwei festen Aluminiumblechen, die einen inneren Kern aus Aluminiumschaum umschließen.(Bild: Fraunhofer IWU)
Die spezielle Materialstruktur des Gehäuses besteht aus zwei festen Aluminiumblechen, die einen inneren Kern aus Aluminiumschaum umschließen.
(Bild: Fraunhofer IWU)

Die Forscher des Fraunhofer IWU haben ein integral konstruiertes Batteriegehäuse mit Aluminiumschaum-Sandwiches entwickelt. Die spezielle Materialstruktur besteht aus zwei festen Aluminiumblechen, die einen inneren Kern aus Aluminiumschaum umschließen. In diese Sandwiches kann bei Bedarf eine Kühlstruktur oder ein Wärmespeichermedium (PCM, Phase Change Material, Phasenwechselmaterialien) eingebracht werden. Je nach priorisierten Eigenschaften sind reine AAS (Aluminium-Aluminiumschaum-Sandwiches), AAS mit infiltriertem PCM, AAS mit Kühlstruktur oder AAS mit Kühlstruktur und PCM umsetzbar.

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Die Gehäuse von Hochvoltspeichern in batterieelektrischen Autos müssen vielfältigen Anforderungen genügen, schreibt das Fraunhofer IWU. Sicherheitsrelevant seien eine hohe Stoßfestigkeit und die Fähigkeit, bei Crashs Energie aufzunehmen oder Schutz vor Kurzschlüssen zu gewähren. Dabei müsse das Material hitzebeständig und flammhemmend sein. Eine effiziente Wärmeabfuhr sei ebenfalls essenziell.

Dennoch sollten die empfindlichen Zellen bei Minusgraden vor zu starkem Auskühlen geschützt bleiben. Steine oder Streusalz dürften dem Gehäuse nicht zusetzen. Außerdem soll es sich passgenau in die Unterbodenstruktur des Fahrzeugs einfügen, zur Steifigkeit der Karosserie beitragen und mit niedrigem Eigengewicht die Reichweite des Fahrzeugs erhöhen. Aluminiumschaum bringe die Voraussetzungen mit, all diese Forderungen gleichermaßen zu erfüllen.

Damit Batteriegehäuse aus Aluminiumschaum künftig auch in Großserienfahrzeugen Verbreitung finden, richten die Forschenden um Thomas Hipke und Rico Schmerler nun den Blick verstärkt auf die Wirtschaftlichkeit. Ein wichtiger Faktor für künftige Herstellpreise ist das Ausgangsmaterial. Hipke: „Wir setzen für die Herstellung des Aluminiumschaums verstärkt auf Recyclingmaterial. Das ist nicht nur wesentlich günstiger, sondern reduziert auch den CO2-Fußabdruck erheblich.“

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