Power on! Neue Weiterentwicklung: Gehäusekonzept für prismatische oder zylindrische Batteriezellen

08.05.2023 POLYTEC SOLUTION FORCE

Unabhängig davon, für welches Batteriezellformat sich ein e-Fahrzeughersteller entscheidet, die POLYTEC SOLUTION FORCE hat nun für zylindrische als auch für prismatische Zellen, ein Hochvoltbatterie-Gehäuse entwickelt, das in beiden Fällen für stabilen Schutz und erhöhte Sicherheit der Fahrgäste sorgt.

Leicht, hochstabil, feuerfest, frei formbar und recyclingfähig – POLYTEC verbindet die vielversprechenden Eigenschaften von Kunststoffen und formt mit unterschiedlichen Technologien ein neuartiges Hochvoltbatterie-Gehäuse für prismatische sowie zylindrische Batteriezellen. Im besonderen Fokus stehen dabei Ober- und Unterschalen sowie die Zellträger. Aktuelle Lösungen am Markt bestehen primär aus Stahl und Aluminium, in Zukunft können sie in Leichtbauweise hergestellt werden.

KOMBINIERTE EFFIZIENZ UND SICHERHEIT

Der innovative Aufbau des Hochvoltbatterie-Gehäuses von POLYTEC verzichtet auf die herkömmliche Modulbauweise und ermöglicht dennoch eine sichere Einhausung der Zellen mit erhöhter struktureller Festigkeit. Dieses durchdachte Konzept, auch als Cell-2-Pack-Prinzip bekannt, kombiniert Effizienz und Sicherheit in einem kompakten Design und beinhaltet drei zentrale Bauteile. Jedes dieser Bauteile erfüllt spezielle Aufgaben, wie etwa die Abschirmung elektromagnetischer Strahlung, Kapselung, Kühlung, Lüftung sowie Aufprall- und Brandschutz. Im Falle eines Zellversagens, beispielsweise durch mechanische Belastungen bei einem Unfall, gewährleistet ein raffiniertes Venting-Konzept eine gezielte Entlüftung und Partikelabscheidung. Darüber hinaus wird bei einem etwaigen Ausfall einzelner Zellen durch die ausgeklügelte Bauweise und Materialauswahl eine Kettenreaktion verhindert.

UMFASSENDE MATERIAL- UND SICHERHEITSTESTS

Um die geeigneten Materialien und Konstruktionen hinsichtlich Feuerfestigkeit und Venting auswählen zu können, werden in Abhängigkeit von Zellformat und Zellvolumen, umfangreiche Tests durchgeführt. Die verschiedenen Materialien durchlaufen dabei einen mehrstufigen Testprozess, der vom Bunsenbrenner-Versuch über Pyro- und Ventingtests bis hin zum abschließenden, konsequenten Batteriezellentest reicht.

Wir bei POLYTEC stützen uns bei der Auswahl von Materialien und Prozessen auf unsere langjährige Expertise in der Fertigung komplexer, großflächiger Bauteile im Automobilsektor. So setzen wir sowohl duroplastische als auch thermoplastische Faserverbundwerkstoffe ein, um den hohen Anforderungen dieser neuen Produktkategorie gerecht zu werden. Diese Materialien bieten unter anderem ein optimales Gleichgewicht zwischen strukturmechanischen Eigenschaften, Gewicht und Feuerbeständigkeit. Darüber hinaus verstärken wir unsere Bauteile durch den Einsatz sogenannter UD-Tapes, unidirektionale, endlosfaserverstärkte Verbundlagen aus Kunststoff sowie Glas- oder Kohlefaser.

PRODUKTENTWICKLUNG

mit konsequentem Umwelt- und Klimaschutz

Bereits bei der Entwicklung von neuen Produkten denken wir bei POLYTEC den Umwelt- und Klimaschutz konsequent weiter und wollen einen aktiven Beitrag zur Langlebigkeit und Ökologie unserer Produkte leisten. So wurde bei der Konzeption der beiden Batteriegehäuse-Varianten bewusst darauf geachtet, dass die einzelnen Komponenten des Gehäuses nach Ende ihrer Lebensdauer leicht getrennt und wiederverwertet werden können.