Verbesserung von EV-Batterien vom Design bis zur Fertigung

Denn in der gesamten Wertschöpfungskette setzt die Automobilindustrie auf einige der weltweit fortschrittlichsten Automatisierungen, modernste Technologien und innovative Fertigungsprozesse. Diese Ausgereiftheit basiert auf beträchtlichen Investitionen in Zeit, Ressourcen und Geld. Darüber hinaus ist die Automobillieferkette eine der kompliziertesten der Welt. Ihre Aufgabe ist es, 20.000 Teile* für ein Personenfahrzeug bereitzustellen, und dabei auf Tausende von Lieferanten zurückzugreifen. Diese Veränderungen werden durch die neuen Materialien verstärkt, die für die Entwicklung innovativer Elektrofahrzeuge benötigt werden. Darüber hinaus ist eine Neuerfindung des Produktionsprozesses erforderlich, da viele aktuelle Prozesse für Verbrennungsmotoren nicht auf die Herstellung von Elektrofahrzeugen übertragen werden können.

Insgesamt stellen diese Realitäten eine wirkungsvolle Kombination dar, die das Ausmaß der Veränderungen und Herausforderungen bei Elektrofahrzeugen verschärft. Und der Kern zur Lösung dieser Herausforderungen liegt direkt im Herzen des Elektrofahrzeugs: der Batterie. Schauen wir uns an, was das für die Batterien von Elektrofahrzeugen bedeutet – die Komponente, die einen übergroßen Einfluss auf die Gesamtleistung des Elektrofahrzeugs hat

Letztendlich hängt der Erfolg der allgemeine Einführung von Elektrofahrzeugen von Lösungen in Bezug auf Batteriedesign, -produktion und -leistung ab. Elektrofahrzeuge müssen im Vergleich zu ihren Gegenstücken mit Verbrennungsmotor in den folgenden vier Schlüsselbereichen weitere Fortschritte machen, um eine breitere Akzeptanz zu erreichen. Alle Faktoren sind voneinander abhängig. Daher ist die Lösung dieser Faktoren und die Optimierung der Batterieleistung von Elektrofahrzeugen eine iterative, mehrdimensionale Übung, bei der alle Probleme gleichzeitig angegangen werden müssen. Deshalb sind fortschrittliche Materialien ideal – sie verwenden hochentwickelte, maßgeschneiderte Formeln, die mehrere Herausforderungen gleichzeitig lösen können.

Warum Batterien bei der Bewältigung dieser Herausforderung wichtig sind.
EV-Batterien machen fast 50 % der gesamten EV-Kosten aus. Daher ist die Batterie des Elektrofahrzeugs ein wichtiger Hebel, um die Kosten zu senken und Elektrofahrzeuge erschwinglicher zu machen.

Wie fortschrittliche Materialien zur Lösung dieser Herausforderung beitragen können
Die Kostensenkung hängt direkt mit den Materialien für Elektrofahrzeugbatterien und dem Fertigungsverfahren zusammen. Fortschrittliche Materialien, die auf die spezifischen Anforderungen jedes Herstellers zugeschnitten sind, können dazu beitragen, die Kosten in zwei Bereichen zu senken: verbesserte Materialien und höhere Fertigungsgeschwindigkeit und -effizienz.

Beispiel
Um die Anwendungseffizienz in den Fertigungsverfahren von EV-Batterien für einen Batteriehersteller zu erhöhen, hat Henkel einen bestehenden Produktionsprozess mit Aerosolspray zur Verhinderung der Wärmeausbreitung (TPP) ersetzt. Die Methode wurde von einem Auftragsverfahren mit Aerosolspray auf Flatstream-Applikation umgestellt, wodurch die Overspray-Verschwendung um 100 % eliminiert wurde. Dadurch konnten jedes Jahr 180.000 kg Material eingespart, die Produktionseffizienz verbessert und die Umweltbelastung durch Abfall reduziert werden, während gleichzeitig eine sicherere Funktionalität der EV-Batterie unterstützt wurde.

Warum Batterien bei der Bewältigung dieser Herausforderung wichtig sind
Die Laderaten können durch ein besseres Batteriedesign und den Einsatz neuartiger Materialien zur Leistungssteigerung verbessert werden.

Wie fortschrittliche Materialien dazu beitragen können, diese Herausforderung zu lösen
Fortschrittliche Materialien sind entscheidend, um innovative Batteriedesigns zu ermöglichen, die eine schnellere Ladefähigkeit ermöglichen.

Beispiel
Eine leitende Elektrodenbeschichtung für EV-Batterien trägt dazu bei, den inneren elektrischen Widerstand zu verringern und die Haftung des aktiven Materials an der Kathode zu verbessern. Diese Faktoren tragen wiederum dazu bei, die Ladeleistung der Batteriezellen zu verbessern und können in Hochgeschwindigkeits-Produktionsumgebungen eingesetzt werden.

Warum Batterien bei der Bewältigung dieser Herausforderung wichtig sind
Mit einem Drittel des Gesamtgewichts eines Elektrofahrzeugs sind Batterien der schwerste Teil eines Elektrofahrzeugs. Mehr Fahrzeuggewicht bedeutet weniger Reichweite und die Folgerung stimmt: Leichtere Fahrzeuge haben eine größere Reichweite.

Wie fortschrittliche Materialien dazu beitragen können, diese Herausforderung zu lösen
Fortschrittliche Materialien reduzieren meisterhaft das Gewicht, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen. Denken Sie beispielsweise an chemische Dichtungen, die schwere Hardware-Verschlüsse ersetzen können.

Beispiel
Maßgeschneiderte chemische Formeln – wie Dichtungen, Klebstoffe und Dichtungslösungen – können schwerere mechanische Verschlussoptionen bei Elektrofahrzeugbatterien ersetzen. Diese Materialien verbessern die Reichweite, da sie eine Verschlechterung oder einen Ausfall der Batterieleistung vermindern, indem sie Feuchtigkeit und Staub aus dem Batteriepaket fernhalten. Diese fortschrittlichen Materialien wirken sich auch günstig auf die Fertigungsautomatisierung aus, was zu einer präziseren und kostengünstigeren Produktion führt.

Warum Batterien bei der Bewältigung dieser Herausforderung wichtig sind
Li-Ionen-Batterien nutzen eine chemische Reaktion, die Wärme erzeugt. Ein thermisches Durchgehen muss verhindert werden, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Wie fortschrittliche Materialien dazu beitragen können, diese Herausforderung zu lösen
Fortschrittliche Materialien wurden entwickelt, um die Sicherheit zu maximieren.

Beispiel
Zusätzlich zum obigen TPP-Beispiel können Schäume automatisch mit hoher Effizienz abgegeben werden, um Batteriepacks zu füllen und die flammhemmenden Eigenschaften zu verbessern. Durch die Blockierung der Wärmeübertragung von Zelle zu Zelle helfen starre Schaumstoffblöcke, eine thermische Kettenreaktion zu verhindern.

Als Herzstück von Elektrofahrzeugen spielen EV-Batterien eine zentrale Rolle bei der Lösung mehrerer, miteinander verbundener Herausforderungen, während Hersteller von Verbrennungsmotoren auf EV-Materialien und -Produktion umsteigen. Maßgeschneiderte, fortschrittliche Materialien können diese komplexen Anforderungen auf mehrstufige, ausgewogene Weise erfüllen, um EV-Batterien und ihr Herstellungsverfahren effizienter, sicherer und besser für die Verbraucher zu gestalten. Kurz gesagt: Bessere EV-Batterien machen ein besseres Elektrofahrzeug aus.

Um mit einem Fachexperten zu sprechen, wenden Sie sich bitte hier an uns. Eine ausführlichere Diskussion darüber, wie fortschrittliche Materialien das Design, die Produktion und die Effizienz von EV-Batterien verbessern können, finden Sie hier.