Deutsches Konsortium entwickelt günstiges und leichtes Batteriekonzept für E-Autos

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Deutsches Konsortium entwickelt günstiges und leichtes Batteriekonzept für E-Autos

Ein Firmenkonsortium bestehend aus Evonik, Forward Engineering, Lion Smart, Lorenz Kunststofftechnik und Vestaro hat ein markenunabhängiges, kostengünstiges Batteriekonzept für Elektroautos entwickelt. Dank Leichtbau konnte das Gewicht der Batterie im Vergleich zu anderen gebräuchlichen Materialkombinationen um rund zehn Prozent reduziert werden – und das ohne Einbußen bei den mechanischen Eigenschaften, so Lion Smart in einer aktuellen Mitteilung. Das gesamte Konzept wurde demnach bereits erfolgreich auf Serientauglichkeit in der Produktion und Sicherheit unter Extrembedingungen getestet. Aktuell werden drei Energiekonfigurationen angeboten, die im Hinblick auf Energiedichte, Sicherheit und Kosten mit den gängigen Batteriemodellen am Markt konkurrieren können.

Die Batterie ist eine entscheidende Komponente für Elektroautos. Sie ist verantwortlich für Speicherkapazität und Reichweite, gleichzeitig macht sie aber auch in puncto Bauraum und Gewicht den Löwenanteil bei Stromfahrzeugen aus. Doch trotz steigender Anzahl an Elektroautos auf den Straßen existieren bislang keine allgemein gültigen Standards zur Materialwahl für die Batteriekonstruktion. Genau hier setzt das Konsortium an: Entwickelt werden sollte ein serientaugliches, leichtes Batteriekonzept für Elektroautos, basierend auf vereinheitlichten Baugruppen und einem marktübergreifenden Komponentenstandard.

Für die Bestückung der Batterien zeichnete sich Lion Smart verantwortlich und nutzte dabei das In-house entwickelte Superzellenkonzept. Die Konstruktion der Batteriezellen ist dabei auf eine vollautomatisierte, kosteneffiziente Produktion ausgelegt. Zudem sei die Konstruktion der Batterie besonders sicher, da die einzelnen Zellen mit einem nicht brennbaren dielektrischen Kühlmittel umschlossen sind. Dieses sorge außerdem für eine konstant niedrige Durchschnittstemperatur innerhalb der Batterie, was der Zellalterung zugutekomme. Der modulare Reihenaufbau der Batterie ermögliche außerdem eine flexible Anpassung der Modulanzahl bei äußerst geringer Bauhöhe.

Für das Batteriegehäuse entwickelte Lorenz unter Einsatz des Epoxidhärteres Vestalite S von Evonik ein neues, glasfaserverstärktes Epoxid-Sheet Molding Compound (SMC), mit laut eigener Aussage hervorragenden Eigenschaften im Hinblick auf Bieg-, Schlag- und Feuerfestigkeit. Der Aufbau des Gehäuses wurde von Vestaro mit einer Bodenplatte aus Aluminium realisiert. Querträger dienen der Befestigung der Batteriemodule, die Trägerplatte für das Batteriemanagementsystem ist ebenfalls auf der Aluminiumbasis fixiert.

Validierung und Serientauglichkeit des Batteriekonzepts

Um die Serientauglichkeit des Materials und des Fertigungsprozesses zu verifizieren, fertigte Lorenz zudem mehrere komplexe Hardware-Demonstratoren. Sicherheit und Alltagstauglichkeit des Batteriekonzepts wurde von Forward Engineering unter realen Bedingungen im Rahmen struktureller und sicherheitsrelevanter Simulationen ausgiebig geprüft. Realisiert wurden bereits verschiedene Konfigurationen des Batteriekonzepts. Aktuell sind drei Energiekonfigurationen im Angebot:

  • 65 kWh bei einem Gesamtgewicht von 412 kg
  • 85 kWh bei 527 kg
  • 120 kWh mit 800 Volt bei 789 kg

Die drei Energiekonfigurationen seien hinsichtlich Energiedichte, Sicherheit und Kosten gängigen Batteriemodellen am Markt mindestens ebenbürtig oder können sie in einzelnen Kriterien sogar übertreffen.

Quelle: Lion Smart – Pressemitteilung vom 01.02.2021

Über den Autor

Michael ist freier Journalist und schreibt seit 2012 fast ausschließlich über nachhaltige Mobilität, Elektro- und Hybridautos, Energiethemen sowie Umweltschutz.

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Aktuell sind drei Energiekonfigurationen im Angebot:

• 65 kWh bei einem Gesamtgewicht von 412 kg

• 85 kWh bei 527 kg

•120 kWh mit 800 Volt bei 789 kg

Fehlt mir eigentlich noch für leichte, kleinere (<< 1.000 kg) Fahrzeuge!:

  • 40 kWh bei gut 250 kg

Die könnten bei sorgfältiger Auslegung dann damit rd. 250, evtl. 300 km weit kommen …

Was soll denn dieser Bericht bezwecken? Welche Autofirma ist denn an so einer Batterie interessiert? Meine Zoe hat schon eine 300 kg Batterie für ca. 300 km Reichweite…. seit 4 Jahren!

Verstehen tut man das nicht wirklich, Tesla hat schon seit 2 Jahren 500KG bei 85KW…
Anscheinend schaffen unsere Unternehmen es nur hinterher zu rennen…
Und das es nicht reicht nur die Zellen zu Kühlen, sondern auch Heizen möglich sein muss ist anscheinend immer noch nicht angekommen…

[…] Was soll denn dieser Bericht bezwecken?

Seit Jahren versucht Lion Smart, für das „Lion Light“-Batterie-Konzept einen Abnehmer (etwas) größerer Stückzahlen zu finden! Interessant daran ist IMO z.B. die patentierte Einsparung von umfangreicher Verkabelung, da fast alle Datenverbindungen für das BMS über einen Infrarot-Bus laufen, der die Kühlflüssigkeit als Übertragungsmedium nutzt!
Mit der zusammengelegten Expertise der beteiligten Firmen und einer mech. und elektrischen Schnittstellen-Standardisierung soll nun auch für kleinere Serien ein rel. preiswerter Akku als „Carry-over-Part“ angeboten werden, Motto: A_uspacken, E_instecken, G_eht … 🙂

Last edited 25 Tage zuvor by Wolfbrecht Gösebert

wow – eine unnötig fehleranfällige Übertragungstechnik, weil ein zweiadriges Datenkabel in Bus-Ausführung auch so unglaublich viel wiegt…

und mit AEG assoziiere ich eher das Motto: „A_uspacken, E_inpacken, G_eld zurück“.

[…] eine unnötig fehleranfällige Übertragungstechnik, weil ein zweiadriges Datenkabel in Bus-Ausführung auch so unglaublich viel wiegt[ ]…

Du hast vermutlich ja noch keine Fertigung von Batteriepaketen aus „Unmengen“ von zylindrischen Einzelzellen gesehen? Da nämlich geht es bei der Einzelzellen-BMS-Daten-Verkabelung eben nicht um das Gewicht – es geht vielmehr um den eingesparten Bauraum sowie v.a. den Arbeits- und Zeitaufwand fürs Verkabeln! Das vereinfachte modulare „Zusammenstecken“ benötigter Kapazitäten kommt noch gewinnbringend hinzu …

Gleichzeitig ist die Zuverlässigkeit eines IR-Busses in geeignetem, flüssigen Medium übrigens nach den Tests auch noch nach Jahren sehr hoch!

Last edited 25 Tage zuvor by Wolfbrecht Gösebert

Zumindest bei der Energiekonfiguation mit 120kWh haben die Entwickler den Skalierungseffekt bei der spezifischen Energiedichte nicht nutzen können.
Mit nur 152Wh/kg schneidet sie schlechter ab, als die kleinste mit 161Wh/kg.

Zumindest bei der Energiekonfiguation mit 120 kWh haben die Entwickler den Skalierungseffekt bei der spezifischen Energiedichte nicht nutzen können.

Aus Entwicklersicht: Es gibt immer wieder „Sprünge“, sei es durch notwendige zusätzliche mechanische / tragende Teile oder durch „Stufeneffekte“ bei den BMS-Komponenten

Mit nur 152 Wh/kg schneidet sie schlechter ab, als die kleinste mit 161 Wh/kg.

Um es mal positiv auszudrücken 🙂 – für die Kleinere ist es auch wichtiger!

Last edited 25 Tage zuvor by Wolfbrecht Gösebert

Ich fand den Bericht jetzt echt hilfreich. So weiß man, dass man in diese Firmen niemals investieren sollte, bei diesen Nonsens, den die verzapfen! Diese Erkenntnisse braucht niemand. Mich würde es nicht wundern, wenn derartige Geistesprodukte mit fetten Forschungsgelder gefördert würden!

Totgeborenes Kind. Diese Neuentwicklung vor dem Hintergrund, dass bald (?) eine völlig neue Akkugeneration mit signifikant größerer Ladedichte auf den Markt kommen wird, erscheint mir sinnfrei.

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