AiF-Nr.: | 21762N |
EFB-Nr.: | 01/119 |
Kurztitel: | Fügen Batteriekästen |
Laufzeit: | 01.04.2021 - 31.03.2023 |
Forschungseinrichtungen: | LWF Paderborn |
Projektbeschreibung
Dichtheitsoptimierung gefügter Batteriegehäusestrukturen
Die Elektromobilität ist ein integraler Bestandteil der sich global vollziehenden Mobilitätswende. Jedoch herrscht am Markt eine große Unklarheit, wie mechanische Fügeverbindungen hinsichtlich der hohen Zulassungsanforderungen an Batteriekästen ausgelegt werden müssen.
Die Hauptanforderungen an die mechanische Fügetechnik in Batteriegehäusestrukturen sind neben der eigentlichen Verbindungausbildung und zuverlässigen Kraftübertragung, die Sicherstellung der Dichtheit sowie Korrosionsbeständigkeit im Nassbereich eines Fahrzeugs. Um die beschriebenen Dichtheitsanforderungen hinsichtlich ihrer Beständigkeit zu bewerten, werden zu Projektbeginn zunächst aktuelle Fügekonzepte und -problematiken betrachtet. Nach Ermittlung des Ist-Zustandes der Dichtheitseigenschaften elementarer, mechanischer Fügeverbindungen erfolgt die Dichtheitsoptimierung und Einflussermittlung dichtheitsoptimierter Fügeverbindungen auf deren Tragverhalten.
Die Modifikation der Hilfsfügeteilgeometrie, die Verwendung zusätzlicher Dichtelemente sowie die Anpassung der Prozessparameter stellen Möglichkeiten zur Dichtheitsoptimierung dar. Die Dichtheitseigenschaften werden anschließend unter thermischer, medialer als auch mechanischer Belastung erfasst. Abschließend werden die Dichtheitsuntersuchungen auf einen bauteilähnlichen Prüfkörper übertragen, um mögliche geometrische Einflussfaktoren wie notwendige Fügepunktabstände oder zulässige fügebedingte Bauteildeformationen zu erfassen und zu definieren.
Die Forschungsergebnisse erlauben es insbesondere KMU aus Bereichen der System- und Elementhersteller, Dienstleister der Zulieferindustrie und Ingenieurbüros, bestehende Produkte hinsichtlich der Zulassungsanforderungen von Batteriekästen zu optimieren. Konstrukteuren werden Entscheidungshilfen zur Auslegung mechanischer Fügeverbindungen gegeben, wodurch nachträgliche Dichtoperationen entfallen und Überdimensionierungen als Folge einer unzureichenden Auslegung vermieden werden.
