Ein Forschungsteam der TU Graz hat im Projekt E-Track neue Design-Richtlinien für Traktionsbatterien entwickelt, die Sicherheit, Reparierbarkeit und Recyclingfähigkeit verbessern sollen. Gemeinsam mit der Universität Graz und Industriepartnern untersuchten die Forschenden unterschiedliche Batteriearchitekturen und deren Auswirkungen über den gesamten Lebenszyklus.
Ausgangspunkt waren heute verbreitete, verklebte Batteriegehäuse, die Reparaturen erschweren und nach Schäden häufig den Austausch des gesamten Packs erfordern. Als Alternativen wurden unter anderem verschraubte Gehäuse mit austauschbaren Deckeln und Wärmeleitpads sowie flüssigkeitsgekühlte Konzepte untersucht. Letztere ermöglichen den gezielten Austausch einzelner Zellen.
Eine zentrale Erkenntnis: Die Zellen machen rund 75 Prozent der Batteriemasse aus. Ihre Wiederverwendung hat daher erheblichen Einfluss auf die ökologische und wirtschaftliche Bilanz. Laut Lebenszyklusanalysen kann sich ein reparaturfreundliches Design bereits dann lohnen, wenn mindestens acht Prozent der Zellen weiterverwendet werden können. Ergänzend entwickelte das Forschungsteam Diagnoseverfahren auf Basis der elektrochemischen Impedanzspektroskopie und multiphysikalischer Simulationen. Damit sollen unter anderem interne Schäden wie Mikro-Kurzschlüsse frühzeitig erkannt werden. Die Ergebnisse wurden zwar zunächst für elektrische Zweiräder entwickelt, die Methoden sind jedoch auf Pkw und Nutzfahrzeuge übertragbar. (oe)
