Batteriegehäuse aus Stahl: Optimierte Fügetechnik für E-Fahrzeuge

Der größte Kostentreiber bei E-Fahrzeugen ist nach wie vor die Batterie und das dazugehörige Gehäuse. Aktuell wird hier noch größtenteils auf Aluminium als Werkstoff gesetzt. Aus wirtschaftlicher und ökologischer Sicht stellt aber auch Stahl eine vielversprechende Alternative dar – aufgrund der im Vergleich zu Aluminium geringeren Materialkosten, der reduzierten CO₂-Emissionen und einer höheren Recyclingfähigkeit. Vor allem hochfeste DP-Stähle zeigen großes Potenzial für die Anwendung als Batteriegehäuse für E-Autos. Hohe Qualitätsanforderungen hinsichtlich Gasdichtheit und Korrosionsschutz verhindern allerdings noch die breite Markteinführung dieser Werkstoffe.

Im Rahmen des vom BMWi geförderten Leittechnologieprojektes »Stahlbatteriegehäuse« entwickelt das Fraunhofer IPK deshalb gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie ein Stahlbatteriegehäuse unter besonderer Berücksichtigung der Fügbarkeit und des Korrosionsschutzes. Dabei werden jeweils Verfahren untersucht, welche sowohl für geringere als auch größere Stückzahlen eine wirtschaftliche und nachhaltige Fertigung von Batteriegehäusen in Stahlbauweise ermöglichen. Aufgabe des Fraunhofer IPK ist es, die Fügetechnologie Laserstrahlverfahren im Hinblick auf die Gasdichtigkeit und Maßhaltigkeit des Stahlbatteriegehäuses zu qualifizieren. Ein Schwerpunkt liegt auf der optimierten Prozessauslegung für die Verfahren Laserstrahlschweißen und Laserstrahllöten auf Basis von FE-Simulationen. Besonderes Augenmerk gilt dabei auch der Ökobilanz der Technologien, die u. a. anhand der CO₂-Ausstoßraten gemessen wird.