安全性,范围和成本:这些是电动汽车的三大前提。安全绝对是第一位的。锂基牵引电池通常完全封闭在电池盒中并集成在车辆中以保护电池免受所有可能的应力和外部影响。这种“装甲”对车辆的结构,重量,尺寸和整体设计有影响。
“为了安全起见,车辆生产商通常会保护牵引电池组件通常超出必要的程度,只是为了安全起见。然而,作为回报,存在一定的限制。这种做法的一个原因是研究太少关于电池组件在碰撞条件下的行为,例如电池单元,“TUGraz车辆安全研究所的WolfgangSinz解释道。目前的研究主要限制于新型车辆牵引电池的行为,而没有例如考虑先前应力的可能影响,例如老化。沃尔夫冈·辛兹(WolfgangSinz)领导的团队与来自研究和工业界的知名国家和国际合作伙伴共同开展了COMET项目“SafeBattery”的工作。
每个电池都有历史
在由奥地利研究促进机构资助的为期四年的研究项目中,重点是在碰撞载荷下基于锂的单电池和单个模块的机械,电化学,化学和热力学行为。在此过程中,研究人员将研究具有不同历史的部件,因为“不仅应确保新电池的安全性,还应确保具有一定振动的车辆中的牵引电池,以及由于小事故可能导致的轻微机械缺陷沃尔夫冈辛茨说:“它们背后的历法老化”。将仔细检查影响碰撞情况下电池性能的其他因素,例如充电状态和温度。
SafeBattery团队想要发出电池单元的极限,以便随后定义参数,这些参数可用于确保在实践中永远不会超过这些限制。需要进行大量的合作,不仅来自AVL,斯太尔汽车,奥迪和戴姆勒等行业合作伙伴,还需要来自化学和材料技术研究所和虚拟汽车能力中心的专家形式的TUGraz。“这个项目有很多跨学科的交叉。我们有很多影响参数,必须检查和分解马赛克到其组成部分。只有这样我们才能提出有关电池的构造,集成和操作的建议,“辛兹说。
量身定制的碰撞试验台
该团队开发并建造了自己的测试台,配备量身定制的测量和传感器技术,用于研究所自己的碰撞测试大厅中各种电池及其组件的碰撞情况:“独特的实验装置,可以产生高质量的测量数据Sinz表示,整个高度复杂的程序中的结果通常只需要几毫秒即可完成。最重要的是数值计算方法和模拟,以帮助更好地理解所涉及的多物理过程。这将导致全面了解牵引电池在碰撞载荷下的行为,以便更好地将它们集成到相关的车辆概念中。这些知识可用于在开发和运行期间及早识别电池中的关键状态,并通过特定措施避免它们。此外,电池制造商对精确的要求规格感兴趣。“使用获得的结果,我们希望有助于在范围和车辆设计方面实现更大的余地,同时始终保证安全性,”Sinz总结道。
看看后代
该项目的另一个重点是,与材料化学和技术研究所一起,不仅将研究具有液体电解质的最先进的锂离子电池,还将研究具有全固态的下一代锂电池。电解质。“我们感兴趣的是,下一代驱动电池是否已经不再存在当前系统的缺陷,或者它们是否会出现新的或不同的漏洞,”WolfgangSinz说。
COMET计划K-project“SafeBattery”的合作伙伴包括AVLListGmbH,SFLtechnologyGmbH,KreiselElectricGmbH,SteyrMotorsGmbH,AudiAG,DaimlerAG和PorscheAG。从学术界来看,虚拟汽车能力中心和材料化学与技术研究所正在协助车辆安全研究所,TUGraz也是如此。项目期限为四年,总财务金额为600万欧元。
该项目以“移动与生产”专业领域为基础,这是TUGraz的五个研究重点之一。