Methode zur anwendungsspezifischen Konzeptdefinition eines Batteriesystems unter Verwendung formatflexibel produzierter Pouch-Zellen

Der für ein Batteriesystem zur Verfügung stehende Bauraum ist meist ein limitierender Faktor für die umsetzbare Kapazität und Leistung eines Batteriesystems. Aufgrund der begrenzten Anzahl an Standardformen kann der Bauraum selten ausgenutzt werden. Eine Batteriezelle, die in variablen Größen und Formaten hergestellt wird, kann von Vorteil sein, da sie so besser an einen individuellen Bauraum angepasst werden kann. Diese Formatflexibilität erfordert jedoch ein ebenso skalierbares Produktionssystem für die Batteriezellenfertigung. Diese produktionssystemseitige Flexibilität hinsichtlich des Formats, Materials und der Stückzahl stellt den Schlüssel dar, um Freiheitsgrade in der Produktentwicklung von Batteriesystemen zu bieten: Beispielsweise ist es dadurch möglich individuell angepasste Zellen für unterschiedliche Anwendungsfelder wie beispielsweise Kraftfahrzeuge oder Powertools zu produzieren. Batteriemodelle oder -systeme können völlig neu gestaltet werden, was durch ebendiese neuen Gestaltungsmöglichkeiten und Wechselwirkungen mit den anderen Subsystemen neben den Zellen führt – wie zum Beispiel Temperierkonzept oder sicherheitsrelevanter Komponenten. ... mehrDiese Flexibilität führt somit zu einer Vergrößerung des Lösungsraumes und der Lösungsvielfalt, so dass die Synthese des Batteriesystems unter Berücksichtigung unterschiedlicher, funktionsrelevanter Randbedingungen durch die Entwicklung einer Methode unterstützt wird. Im vorliegenden Beitrag stellen die Autoren daher eine Methode vor, die die Generierung anwendungsspezifischer Konzepte eines Batteriesystems mit formatflexibel produzierten Zellen unterstützt. Dazu wird ein Baukasten entwickelt, der funktionsrelevante Bausteine eines Batteriesystems beinhaltet und durch ein Baukasten-Regelwerk eine Konzeptvorauswahl ermöglicht. Dabei werden sowohl Wechselwirkungen zwischen den Bausteinen als auch anwendungsspezifische Anforderungen berücksichtigt.