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
