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Batterietechnik Projekt Resilite: Neue sichere Batterie-Packs mit verbesserter Energiedichte

Von Stefanie Eckardt 2 min Lesedauer

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Metrofunk Kabel-Union GmbH
Kisling AG

Das bis Ende Juni 2028 laufende EU-Projekt Resilite beschäftigt sich mit der Entwicklung von Batterie-Packs auf Basis zylindrischer Zellen in thermoplastischen Gehäusen. Diese sollen nicht nur eine höhere Energiedichte und Effizienz aufweisen, sondern auch bei Sicherheit, Temperaturbeständigkeit und Nachhaltigkeit von Batteriepacks in Elektrofahrzeugen punkten. Bei erfolgreicher Umsetzung will man die Projektergebnisse auch für die Luftfahrt nutzen.

Im EU-Projekt Resilite arbeiten die Partner an neuen Batterie-Packs auf Basis zylindrischer Zellen in thermoplastischen Gehäusen, die bei erfolgreicher Umsetzung auch für die Luftfahrt interessant sein dürften. (Bild: KI-generiert bei PEM RWTH Aachen)
Im EU-Projekt Resilite arbeiten die Partner an neuen Batterie-Packs auf Basis zylindrischer Zellen in thermoplastischen Gehäusen, die bei erfolgreicher Umsetzung auch für die Luftfahrt interessant sein dürften.
(Bild: KI-generiert bei PEM RWTH Aachen)

Zusammen mit Kautex Textron, dem Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, der Universität Ljubljana, Infineon Technologies, dem Fundacion Cidetec, Inova+ – Innovation Services, Air Energy Entwicklungs GmbH, dem türkischen Stromerbauer Togg arbeitet der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen an effizienten und sicheren Batterie-Packs. Wie sieht der Ansatz aus? Im Zuge des Projekts sollen zylindrische Zellen im 4695-Format mit Hilfe des Cell-to-Pack-Ansatzes in einem leichten Gehäuse dicht gepackt werden. Das Gehäuse wird aus recycelten faserverstärkten thermoplastischen Materialien hergestellt. Ein strukturell in das Gehäuse integrierter Zellenhalter soll den vollständigen Verzicht auf Vergussmaterialien ermöglichen. Mit dem geplanten Konzept wird eine Energiedichte von 220 Wh/Kg je Kilogramm auf Pack-Ebene angestrebt. Dieser Zielwert liegt mehr als 14 Prozent über dem Stand der Technik. 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.

Sicherheit großschreiben

Die Brandsicherheit wollen die Projektpartner durch ein Soft-Ventilationskonzept in Verbindung mit feuerhemmenden Nanomaterialien verbessern, die in den Zellenhalter integriert sind. Um ein hohes Maß an Redundanz für Sicherheitsmaßnahmen zu erreichen, wird eine fortschrittliche Diagnose-Software den Batteriezustand mittels elektrochemischer Impedanzspektroskopie (EIS) quantifizieren. Modellbasierte SoX-Schätzalgorithmen sollen auf dem Batteriemanagementsystem implementiert werden, um dessen Diagnosefähigkeit zu verbessern. Die Thermomanagement-Steuerung wird mit Hilfe neuronaler Netze über einen Szenario-basierenden Algorithmus gestaltet, was die Energieeffizienz des Akkus erhöht. Thermoplastische Materialien für das Gehäuse soll das Batteriepack zusätzlich thermisch isolieren, was zu einer längeren Standzeit in kalten Umgebungen führt, bevor aktive Heizlösungen erforderlich werden. Die beabsichtigten Maßnahmen und Materialien werden aller Voraussicht dazu beitragen, die Gesamtbetriebskosten für die Lebensdauer von Batteriepacks zu senken und ein widerstandsfähigeres System zu bieten, als es gegenwärtig der Fall ist. (se)

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