В совместном исследовательском проекте COOLBat исследователи из Института станков и технологий имени Фраунгофера (IWU) объединились с партнёрами для разработки корпусов аккумуляторных систем электромобилей нового поколения. Цель проекта — сделать корпуса легче и сократить выбросы углекислого газа при их производстве на 15%.

Партнёры проекта намерены достичь этого путём объединения отдельных систем, размещения большего количества функций в меньшем пространстве для установки и использования новых теплопроводящих материалов и огнестойких покрытий на биологической основе. Это связано с тем, что современные корпуса аккумуляторов с их структурами для распределения нагрузки и регулирования температуры, рамами, крышками и базовыми пластинами по-прежнему обладают потенциалом для сокращения выбросов углерода.

В проекте 15 партнёров проводят междисциплинарные исследования подходов к созданию облегчённой конструкции для снижения массы, а также облегчённых материалов и методов производства, призванных сделать производство корпусов аккумуляторных систем более экологичным и улучшить их эксплуатационные свойства. Партнёры придерживаются подхода, который сосредотачивает такие аспекты, как цикличность и ремонтопригодность, ресурсоёмкость и энергоэффективность, безопасность и противопожарная защита на уровнях проектирования и материалов.

Принцип прост: чем легче корпуса, тем больше запас хода электромобилей, поскольку снижается энергопотребление. «Энергоёмкость современных аккумуляторных систем имеет много возможностей для улучшения, и аккумуляторные корпуса являются здесь ключевым аспектом. Интеграция новых методов облегчённой конструкции и большего количества функций в меньшем пространстве для установки с меньшим количеством интерфейсов позволяет снизить вес, а также сократить выбросы углерода», — прокомментировал Рико Шмерлер, руководитель проекта и учёный в отделе аккумуляторных систем в IWU.

Исследователи используют аккумулятор Mercedes EQS в качестве эталона и технологического демонстратора. Новые термопрокладки заменяют пасты, а огнестойкие покрытия на основе биоматериалов улучшают противопожарную защиту. Конструкция позволяет повторно использовать крышку корпуса, сделанную из волокнистого композита.

Будущие планы требуют, чтобы различные результаты проекта были распространены на другие приложения и отрасли, где используются большие батареи, как например в поездах, самолётах и лодках. Системы охлаждения также могут использоваться для транспортировки продуктов питания и лекарств, а решения по противопожарной защите могут использоваться в зданиях.

Крупными партнёрами проекта COOLBat являются LXP Group, MID Solutions GmbH, Synthopol, TRIMET Aluminium SE, Mercedes-Benz AG, Институт технологий производства и современных материалов им. Фраунгофера IFAM, Институт поверхностной инженерии и тонких плёнок им. Фраунгофера IST и Институт исследований древесины им. Фраунгофера, Институт Вильгельма Клаудица, WKI.