COOLBat: CO2-einsparende Leichtbaulösungen am Demonstrator Batteriegehäuse der nächsten Generation

Abstract

Das Projekt COOLBat zielt auf die CO₂-Einsparung und CO₂-Bindung durch neue Konstruktionstechniken und Materialien ab, insbesondere durch die Entwicklung, Optimierung und Skalierung von Leichtbaumaterialien und -technologien. Als Referenz dient ein Batteriesystem eines Elektrofahrzeugs, um so die Ressourceneffizienz und das Leichtbaupotential zu bewerten und industrielle Anwendbarkeit sicherzustellen. Seitens der INVENT GmbH liegt der Fokus auf die Erarbeitung eines geeigneten Fertigungsprozesses zur Herstellung eines lastpfadgerechten Batteriekastendeckel aus Towpregs. Dazu werden vom Projektpartner Fraunhofer IWU zunächst neuartige Towpregs entwickelt und hergestellt. Im zweiten Schritt werden die Towpregs vom Projektpartner Compositence mittels Tapelegekopf zu flächigen Halbzeugen verarbeitet. Die INVENT GmbH verwendet diese zur Erarbeitung eines Fertigungsprozesses für den Batteriekastendeckel sowie dessen Umsetzung als Erprobungsträger. Im Detail lauten die Aufgaben der INVENT GmbH wie folgt: (1) Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Batteriegehäusekomponenten aus Towpreghalbzeugen mit lastpfadoptimierter Faserorientierung. (2) Erarbeitung von Materialparametern für die Towpreghalbzeuge (3) Validierung der Ergebnisse durch den Bau eines Demonstrators. (4) Ermittlung des Potenzials für den Technologietransfer in andere Bereiche und Branchen. The COOLBat project aims to reduce and bind CO₂ emissions through the use of new design techniques and materials, particularly by developing, optimizing, and scaling lightweight materials and technologies. A battery system of an electric vehicle serves as a reference to evaluate resource efficiency and lightweight potential while ensuring industrial applicability. INVENT GmbH focuses on developing a suitable manufacturing process for producing a load-pathoptimized battery housing made from Towpregs. For this purpose, the partner Fraunhofer IWU develops and manufactures novel Towpregs. In the next step, the partner Compositence processes these Towpregs into flat semi-finished fabrics using an automated tape laying process. INVENT uses these fabrics to develop a manufacturing process for the battery structure. Finally, a demonstrator is manufactured. Specifically, the tasks of INVENT are as follows: (1) Development of manufacturing processes for battery housing components made from Towpreg semi-finished fabrics with load-path-optimized fiber orientation. (2) Determination of relevant material parameters for the Towpreg fabrics. (3) Validation of the results through the construction of a demonstrator. (4) Assessment of the potential for technology transfer to other applications and industries.