Die Batterie, der zentrale Energiespeicher des E-Fahrzeugs, kann bei einem Crash beschädigt werden und im schlimmsten Fall durch interne Kurzschlüsse die Sicherheit der Fahrzeuginsassen aber auch Einsatzkräfte gefährden. Ohne ein genaues Verständnis der Belastungsfähigkeit und des Verhaltens von Batterien unter extremen Bedingungen, wie sie bei einem Crash auftreten, kann die Elektromobilität den erforderlichen Sicherheitsstandards nicht genügen. Wirtschaftsministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut betont: »Die Crashsicherheit von Batterien zu verstehen und zu verbessern, ist daher wesentlich«.

Das Projekt Battmobil

Das Fraunhofer EMI nutzt seine Expertise in der Untersuchung hochdynamischer Vorgänge, um Batterien für Elektrofahrzeuge sicherer zu machen. Innerhalb des Projekts »Battmobil: Entwicklung prognosefähiger Modelle zur Crashoptimierung von Batterien für die Elektromobilität« untersucht das Fraunhofer EMI zusammen mit dem Fraunhofer IWM Fahrzeugzellen unter mechanischen Belastungen in Experiment und Simulation. Ziel des Projekts ist es, einen Methodenbaukasten zur Erstellung validierter Ersatzmodelle für die numerische Simulation von Batteriezellen unter Crashbelastung zu entwickeln. Das Projekt ist Teil des Tech Center i-protect, in welchem das Leistungszentrum Nachhaltigkeit Freiburg gemeinsam mit Daimler und Bosch an Sicherheitslösungen für künftige Fahrzeuge forscht.

Ministerium fördert Entwicklung eines Methodenbaukastens für die Untersuchung von Batteriezellen unter Crashbedingungen

Das Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg fördert das Forschungsvorhaben mit rund 600 000 Euro. Die beiden Freiburger Fraunhofer-Institute forschen gemeinsam an der Entwicklung des Methodenbaukastens. Dieser setzt sich aus experimentellen sowie numerischen Methoden zusammen. So wird zum einen der grundlegende Aufbau einer Batterie untersucht und die crashrelevanten Eigenschaften der einzelnen Zellmaterialien, wie auch die der Gesamtzelle experimentell getestet und die Versagensmuster kategorisiert. Zum anderen werden numerische Simulationsmodelle mit unterschiedlichem Detailierungsgrad entwickelt und validiert. Das Fraunhofer EMI bearbeitet hierbei numerische Methoden zur Entwicklung von Detailmodellen, das Fraunhofer IWM entwickelt Makromodelle der Zellen für Crashsimulationen.