Erhöhung des Funktionsumfangs trotz reduzierter Prozessschritte: Das FunTrog-Batteriegehäuse

Nur über die Integration mehrerer Funktionen in innovative Materialsysteme können steigende Effizienz-, Sicherheits-, Bauraum- und Komfortanforderungen serientauglich realisiert werden. Das entwickelte Batteriegehäuse wird im Fahrzeugboden positioniert, um einen tiefliegenden Fahrzeugschwerpunkt zu realisieren, und trägt in diesem Bereich zur Strukturversteifung bei.

Die neue multifunktionale Unterschale des Gehäuses ist hauptsächlich in Sandwichbauweise, bestehend aus einem Metalldeckblech, einem Aluminiumschaumkern und einem Organoblech, aufgebaut. Für die Bodenlage aus faserverstärktem Thermoplast wird u.a. der Einsatz von Naturfasern im Hinblick auf Dämpfungseigenschaften und Nachhaltigkeit untersucht. Über das stoffschlüssig mit dem Aluminiumschaum verbundene Metalldeckblech wird u.a. die Anbindung der Batteriemodule mit speziellen Inserts sowie die Wärmeableitung in den Schaum realisiert. Besonders innovativ ist die Infiltration des in diesem Fall geschlossenporigen Aluminiumschaums mit Phase-Change-Material (PCM). Der Aluminiumschaum-Kern kann somit, zusätzlich zu den Funktionen Intrusionsschutz und Energieaufnahme im Crashfall, das Glätten thermischer Lastspitzen sowie das Puffern überschüssiger Wärme übernehmen.

Schwerpunktthemen im Projekt

  • Entwicklung eines neuartigen funktionsintegrierten Batteriegehäuses
  • Anforderungsgerechte Herstellung von Aluminiumschaumhalbzeugen und biobasierten Faser-Kunststoff-Verbunden
  • Fügetechnologie: Anbindung der Batteriemodule an die Multi-Material-Sandwichstruktur, Fügen von Ober- und Unterschale
  • Funktionsintegration: Integration mechanischer Funktionen, des Thermomanagements sowie von Crash- und Intrusionsschutz
  • Wirtschaftliche Prozesskette: Effiziente Prozessführung, Reduktion von Fertigungsschritten
  • Demonstratorfertigung

Einblick in das Projekt

Eckdaten zum Projekt

Koordination:
Fraunhofer IQU

Projektpartner:

  • Fraunhofer IFAM
  • Fraunhofer IWU
  • Fraunhofer WKI
  • TU Braunschweig (ifs, IK, IWF)