Forschungsprojekt soll Herstellprozesse von CtP-Batterien verkürzen

Viele Batteriehersteller arbeiten an der sogenannten „Cell-to-Pack“ (CtP)-Technologie. Die Batterie übernimmt dabei Funktionen, die sonst von der Karosserie geleistet werden müssen, wie etwa die Gewährleistung von Steifigkeit, Festigkeit oder die Absorption von Aufprallenergie. Durch die geringere notwendige Masse steigen sowohl gravimentrsiche als auch volumetrische Energiedichte. Der us-amerikanische Hersteller Farasis unterstützt nun ein von der RWTH Aachen geführtes Forschungsprojekt, das den Entwicklungsprozess von CtP-Batterien deutlich verkürzen soll.

Klassische Batteriesysteme bestehen aus Zellen, die zuerst zu Modulen und dann zu einem Gesamtpack verschaltet werden. Bei der CtP-Technologie entfallen diese Module, die dreigliedrige Struktur wird durch eine zweigliedrige ersetzt, wie Dr. Stefan Bergold, General Manager bei Farasis Energy Europe erklärt. Die direkte Integration der Zellen in das Pack-Gehäuse kann den mechanischen Wirkungsgrad der Batterie unterstützen. Es werden weniger Komponenten benötigt, die Effizienz steige um bis zu 20 Prozent.

Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz finanzierte und von der RWTH Aachen geführte Forschungsprojekt „PEAk-Bat“ soll einen entsprechenden Demonstrator bauen und gleichzeitig neuartige Ansätze erforschen, um die Anzahl der Batterietests im Entwicklungsprozess zu reduzieren und Fehler zu vermeiden. Im Fokus steht die Entwicklung einer Methodik zur Bewertung der Prüfnotwendigkeit bei Änderungen an den Batteriesystemen, mit Unterstützung künstlicher Intelligenz. So ließen sich für die nachfolgenden Produktionsschritte Fehler reduzieren und Prototypenkosten senken, wie Konstantin Sasse, Projektverantwortlicher des Lehrstuhls „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen erklärt. So sollen insgesamt die Kosten der Batterieproduktion reduziert werden können. Das Projekt wurde vor kurzem gestartet und ist auf drei Jahre angelegt. Der Lehrstuhl arbeitet im Projekt eng mit dem amerikanischen Batteriehersteller Farasis Energy Europe sowie Industrieunternehmen wie Ford, Trumpf und TÜV Rheinland zusammen.

Die Aufgabe von Farasis ist die Analyse und Bewertung verschiedener Batteriesysteme sowie die Spezifikation von Anforderungen an künftige Batteriesysteme. Zu den Bewertungskriterien zählen etwa die Herstellbarkeit, Integration, Wiederverwendbarkeit und Reparaturfähigkeit, Aspekte der Lieferkette, Logistik und Kosten. Auch die Herstellungsprozesse werden analysiert, um den Testaufwand zu reduzieren. Durch die Einsparung der Testzeiten können neue Batteriesysteme schneller in den Markt gebracht werden.

Quelle: Farasis Energy – Pressemitteilung vom 15. Februar 2023