德国德国结构耐用性和系统可靠性研究所的德国 - 工程师（LBF）开发了一种轻量级电池组，以减少电动汽车的总重量。持有电池单元的新结构由碳纤维复合材料制成，与由铝制成的传统外壳相比，其重量将其重量降低了40％。
“这种设计不仅可以减少电动车的移动质量，而且由于额外的集成功能，增加了其范围和动态，”Felix Weidmann，Ph.D.Craunhofer LBF负责研究项目的工程师表示。“新的电池组可以在2分钟内并以低成本制造。
“由于额外的集成功能，”这种设计也会增加[车辆]范围和动态，“威德曼索赔。“因为电池组在高效的过程中制造并且具有特定结构，因此可以非常便宜地生产。
“由于所需的电池单元数量大，电动汽车的电池组非常重，[必须]考虑到防火的关键方面，”Weidmann解释说。“除了电气部件之外，电池围绕电池的机械结构，例如电池支架，特别是由铝或钢制成的壳体，除了电气部件之外还加热到几百千克的总重量。
“根据车辆设计，电池组的机械结构可以占总质量总量的30％以上，”Weidmann指出。“为了提高重量能量密度而无需改变电池技术，可以更容易地为电池组件构建必要的机械结构是有意义的。”
Weidmann和他的同事开发了一种承载夹层结构和一种新的生产过程，将高效的泡沫注射成型与热塑性FRP相结合。它可以在2分钟内生产成品轻质电池壳，而不会后处理。
“此外，诸如制造的电池壳体的绝热容量等功能可以集成在相同的工艺步骤中，这是经典的金属建筑材料和制造工艺不可能的，”Weidmann说。“通过选择合适的阻燃剂和结构，可以实现高水平的开口火焰和热能输入。”
为了生产轻质电池壳体，将预制件插入专门为此目的开发的注射成型工具中，并注入泡沫芯。外壳由来自SABIC的UD胶带组成，这是首先编织，然后合并。
“由该步骤产生的棋盘图案层压板被预先形成并放置在两侧的特殊开发的混合泡沫注射成型工具中，”Weidmann解释道。“层压板之间的目标注入的整体泡沫产生具有纤维复合覆盖层和泡沫芯的壳体。
“这种承载承载的夹层结构导致最高的重量机械性能，同时减少了所用纤维复合层压板的材料消耗，”Weidmann索赔。“与非常短的循环时间相结合的材料成本的相关降低导致部件成本低。
“此外，这种方法适用于覆盖其他应用领域及其要求，因为可以组合和使用各种纤维复合材料和塑料类型，”Weidmann说。“[我们还开发了基于仿真的方法，其中可以预测生产质量。”
