PEAk-Bat: Vielversprechende Forschung an strukturellen Batteriesystemen
PEAk-Bat ist ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördertes und kürzlich beendetes Forschungsvorhaben zur Schaffung einer weniger kosten- und zeitintensiven Batterieproduktion. Während der dreieinhalbjährigen Projektlaufzeit ging es für die PEM-Experten zusammen mit Industriepartnern wie Ford und Trumpf vor allem um die Entwicklung struktureller Batteriesysteme und die Reduktion von deren Produktionsaufwand.
Dazu haben die Forschenden zehn Fahrzeugkarosserien mit einem integrierten strukturellen Batteriesystem aufgebaut und sie bei den Projektpartnern TÜV Rheinland und Magna testen lassen. On top entwarf das Team mehrere Simulationsmodelle und meldet, diese anhand von Versuchen erfolgreich validiert zu haben. Konkrete Ergebnisse inklusive: Ein im Zuge des Projekts entwickeltes Designkonzept für strukturelle Batteriesysteme im „Module-to-Chassis“- Ansatz soll laut den Verantwortlichen zu einer Steigerung der volumetrischen Energiedichte um mehr als 10 Prozent und einer Zunahme der gravimetrischen Energiedichte um mehr als 15 Prozent geführt haben.
„Eine frühzeitige Absicherung von Batteriesystemen mittels künstlicher Intelligenz hilft dabei, entscheidende Fehler im Produktionsablauf und die Kosten für Prototypen zu reduzieren“, sagt PEM-Leiter Professor Achim Kampker. Die Ansätze der Forschenden zur virtuellen Absicherung verringere die Anzahl der bisher notwendigen Batterietests im Entwicklungsprozess deutlich. „Die eingesparten Testzeiten erlauben eine schnellere Entstehung neuartiger Batteriesysteme und dadurch eine frühere Markteinführung.“
Ziel des Konsortiums war es allen voran, sowohl die massebezogene als auch die räumliche Energiedichte von Batterien künftig zu erhöhen. Im Zuge des Projekts sind außerdem zentrale Handlungsanweisungen und Erkenntnisse im Bereich der Batteriesicherheit entstanden, die in Form einer „Methodik zur Bewertung der Prüfnotwendigkeit bei Änderungen an Batteriesystemen“ veröffentlicht wurden.
Als Laufzeit des Projekts wird der Zeitraum vom 1. Mai 2022 bis zum 31. Oktober 2025 angegeben. Neben dem PEM der RWTH Aachen engagierten sich die Ford-Werke (Konsortialführer), Advanced Car Technology Systems, SCIO Technology,
TÜV Rheinland Automotive Component Testing, Farasis Energy Europe und Trumpf.
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