Firmenkonsortium entwickelt kostengünstigeres und leichteres Batteriekonzept für die E-Mobilität

Zug, 1. Februar 2021 - Ein Firmenkonsortium bestehend aus Evonik, Forward Engineering, LION Smart, Lorenz Kunststofftechnik und Vestaro hat ein markenunabhängiges, kostengünstiges Batteriekonzept für Elektrofahrzeuge entwickelt. Dank Leichtbau konnte das Gewicht der Batterie im Vergleich zu anderen gebräuchlichen Materialkombinationen um rund zehn Prozent reduziert werden - selbstverständlich ohne Einbußen bei den mechanischen Eigenschaften. Das gesamte Konzept wurde 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.

Entscheidende Komponente für Elektroautos ist die Batterie. Sie ist verantwortlich für Speicherkapazität und Reichweite, gleichzeitig macht sie in Sachen Bauraum und Gewicht den Löwenanteil derzeitiger E-getriebener Fahrzeuge aus. Doch trotz steigender Anzahl an Elektroautos und Plug-in-Hybriden auf den Straßen existieren bislang keine allgemeingültigen Standards zur Materialwahl für die Batteriekonstruktion. Genau hier setzt das Konsortium an: Entwickelt werden sollte ein serientaugliches, leichtes Batteriekonzept für BEV-Fahrzeuge, basierend auf vereinheitlichten Baugruppen und einem marktübergreifenden Komponentenstandard.

Superzellenkonzept von LION für die Batteriemodule in neuem Gehäuse

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

Für das Batteriegehäuse entwickelte Lorenz unter Einsatz des Epoxidhärteres VESTALITE(R)S von Evonik ein neues glasfaserverstärktes Epoxid-Sheet Molding Compound (SMC), mit 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 412,1 kg

- 85 kWh bei 527,3 kg

- 120kWh mit 800V bei 789,2 kg

Die drei Energiekonfigurationen sind hinsichtlich Energiedichte, Sicherheit und Kosten gängigen Batteriemodellen am Markt mindestens ebenbürtig und übertreffen diese in einzelnen Kriterien sogar.
 

Über LION E-Mobility AG
Die LION E-Mobility AG ist eine im Jahr 2011 gegründete, börsennotierte Schweizer Holding mit aussichtsreichen strategischen Investments im E-Mobility Sektor, insbesondere im Bereich elektrische Energiespeicher und Lithium-Ionen-Batteriesystemtechnik.
Das Unternehmen besitzt 100% der deutschen LION Smart GmbH, einem Entwickler von Batteriepacks und Batterie-Management-Systemen. Die LION Smart GmbH hält zudem einen 30% Anteil an der TÜV SÜD Battery Testing GmbH, einem erfolgreichen Joint Venture mit der TÜV SÜD AG.

Über die LION Smart GmbH
Die Lion Smart GmbH ist ein innovativer Entwicklungsdienstleister für Original Equipment Manufacturer (OEM) und Zulieferbetriebe der Automobilindustrie sowie anderer Industriezweige. Das Unternehmen betreibt Prüfstände und Prüflabors für elektrische Speicher zusammen mit der TÜV SÜD AG in Form eines gemeinsamen Unternehmens (TÜV SÜD Battery Testing GmbH). Als qualitativ hochwertiger Ingenieurdienstleister bietet die LION Smart GmbH auch Beratung in der Lithium-Ionen Speichertechnologie an und unterhält ein eigenes Forschungs- und Entwicklungsprogramm in diesem Bereich. Das Unternehmen unterstützt seine Kunden bei der Integration in das jeweilige Fahrzeugkonzept und arbeitet eng mit Forschungseinrichtungen und Universitäten zusammen.
 

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