Dienstag, 09 Mai 2017 11:50

Wie verhält sich der Elektroauto-Akku beim Crash?

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Das „SafeBattery“-Team will die Grenzen der Batterienzelle ausloten um sicherzustellen, dass diese Grenzen in der Praxis niemals überschritten werden. Das „SafeBattery“-Team will die Grenzen der Batterienzelle ausloten um sicherzustellen, dass diese Grenzen in der Praxis niemals überschritten werden. © Lunghammer - TU Graz

Wie verhält sich die Batterie eines Elektroautos beim Crash? Nach Ansicht von Wissenschaftlern der TU Graz ist diese Frage noch nicht ausreichend erforscht, weshalb sie mit Forschungspartnern im neuen Projekt "SafeBattery" die Grenzen von Batteriezellen ausloten und auch der Frage nachgehen, welchen Einfluss das Vorleben der Batterie auf deren Sicherheit hat.

Die aktuell verbreiteten Lithium-Ionen-Batterien werden meist komplett abgekapselt in Batteriegehäusen in das Elektroauto integriert. Dieser "Panzer" soll den Akku vor allen möglichen Belastungen und Einflüssen bestmöglich schützen. Dies hat allerdings Auswirkungen auf die Größe und das Gewicht der Akkupakete. 

Gealterte Batterien im Fokus

„Im Sinne der Sicherheit schützen Fahrzeughersteller Traktionsbatteriekomponenten lieber mehr als eventuell notwendig, um auf alle Fälle auf der sicheren Seite zu sein. Dadurch ergeben sich aber im Gegenzug gewisse Einschränkungen. Ein Grund für diese Vorgehensweise ist, dass das Verhalten der Batteriekomponenten, beispielsweise Batteriezellen, unter Crashbelastungen noch zu wenig erforscht wurde“, erklärt Wolfgang Sinz vom Institut für Fahrzeugsicherheit der TU Graz.

Während sich die meisten Forschungen zu diesem Thema laut der Grazer Wissenschaftler auf das Verhalten neuer Elektroauto-Batterien beschränken, will das "SafeBattery"-Projekt auch mögliche Einflüsse von Vorbelastungen, wie etwa Alterung, berücksichtigen. In dem auf 4 Jahre angesetzten Forschungsprojekt steht das mechanische, elektrochemische und chemisch-thermodynamische Verhalten von Einzelzellen und Einzelmodulen auf Lithiumbasis unter Crashbelastungen im Zentrum. 

Eigene Prüfstände entwickelt

Die Wissenschaftler haben in der institutseigenen Crashtesthalle eigens entwickelte Prüfstande mit maßgeschneiderten Mess- und Sensortechnologien für verschiedene Crash-Szenarien aufgebaut – laut Sinz „ein weltweit einmaliger Versuchsaufbau, der qualitativ hochwertige Messdaten und Erkenntnisse über die gesamten hochkomplexen Vorgänge, die meist nur wenige Millisekunden dauern, gewinnen kann.“

Ziel ist es, ein umfassendes Wissen über das Verhalten von Traktionsbatterien unter Crashbelastungen zu erlangen, um Antriebsbatterien künftig noch optimaler in das jeweilige Fahrzeugkonzept sicher integrieren zu können. „Wir wollen mit den gewonnen Erkenntnisse dazu beitragen, mehr Spielraum für die Reichweite und das Fahrzeugdesgin bei stets gewährleisteter Sicherheit zu erreichen“, fasst Wolfgang Sinz zusammen.

Die „SafeBattery“-Partner sind AVL List GmbH, SFL technology GmbH, Kreisel Electric GmbH, Steyr Motors GmbH, Audi AG, Daimler AG, Porsche AG. Aus der Wissenschaft stehen dem Institut für Fahrzeugsicherheit das Kompetenzzentrum Virtual Vehicle und das Institut für Chemische Technologie von Materialien, ebenfalls TU Graz, zur Seite. Die Projekt hat ein Gesamtvolumen von sechs Millionen Euro.

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