Fraunhofer-Gesellschaft

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Kühlsysteme für Lithium-Ionen-Batterien für den Einsatz in Elektro- und Hybridfahrzeugen

Kühlplattenfertigung
 
: Smith, Joshua; Maurieschat, Uwe; Schuch, Christian; Mayer, Bernd; Essers, Marc; Schiebahn, Alexander; Reisgen, Uwe; Roth, Andreas; Zäh, Michael F.

Allmann, C. ; Audi AG, Ingolstadt:
Produktionsforschung zu Hochvoltspeichersystemen für die Elektromobilität : Verbundprojekt
Ingolstadt: Audi AG, 2016
DOI: 10.2314/GBV:870647660
pp.140-172
Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF
16N12030; eProduktion
German
Book Article
Fraunhofer IFAM ()

Abstract
Das thermische Management von Lithium-Ionen-Batteriesystemen im Bereich der Elektromobilität ist sowohl für einen leistungsfähigen und sicheren Betrieb als auch für eine lange Lebensdauer wichtig. Um eine effiziente Kühlung zu gewährleisten, ist der Einsatz von plattenförmigen Kühlkörpern, vorzugsweise aus Aluminium, durch die ein Kühlmedium fließt, gängige Praxis. Im Rahmen des Projektes eProduction wurden im Arbeitskreis Kühlsysteme (AK 4) des Arbeitspaketes 1-4 die Herstellung von Kühlpatten unter den besonderen Herausforderungen, die sich aus der Integration in Hochvoltbatteriesysteme für elektrisch betriebene Fahrzeuge (PKW) ergeben, untersucht. Auf Basiseines Demonstrator-Batteriemodules wurden die Rahmenbedingungen zur Herstellung von Versuchskühlplatten festgelegt. Besondere Bedeutung hatte hierbei die Begrenzung der nutzbaren Bauhöhe auf fünf Millimeter, ohne Einschränkung der Kühlleistung im Vergleich zu konventionellen Kühlplatten. Daher wurden mithilfe numerischer Strömungssimulation drei unterschiedliche Geometrien für die Kühlkanalstruktur entwickelt. Auf Grundlage dieser Ergebnisse wurden Versuchskühlplatten aus Aluminium mit fünf unterschiedlichen stoffschlüssigen Fügeverfahren hergestellt, um Erkenntnisse zu den jeweiligen Verfahrensgrenzen zu erlangen. Zum Einsatz kamen drei Varianten des Rührreibschweißens – konventionelles-, Delta-N- und klebstofffixiertes –, das 140 Elektronenstrahlschweißen sowie als wärmearmes Verfahren das Kleben. Die Dichtigkeitskriterien wurden beim Kleben und teilweise beim konventionellen-, Delta-N- und klebstofffixierten Rührreibschweißen sowie beim Elektronenstrahlschweißen erreicht.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-452517.html