Entwicklung angepasster Konstruktionsmethoden für nachhaltige Hochvolt-Speicher

Abstract

Der vorliegende Posterbeitrag beschäftigt sich mit der Entwicklung angepasster Entwicklungsmethoden für nachhaltig aufgebaute Hochvolt-Speicher. Dazu wird zunächst analysiert, welche technischen Kriterien bei der Produktgestaltung vor dem Hintergrund der Wiederverwendbarkeit einzelner Komponenten besondere Berücksichtigung finden müssen. Unter Zuhilfenahme der Recycling-Kaskade aus der VDI 2243 wird die Entscheidungsfindung im Konstruktionsprozess methodisch ergänzt sowie die notwendigen Betrachtungen, die das Vorgehen objektiv bewerten, vorgestellt. Die Notwendigkeit eines zeitlichen und kostenseitigen Montage-Demontage-Abgleichs ist für die Erreichung der Ziele unabdingbar, da im Rahmen des Entwicklungsprozesses keine Suboptima entstehen sollen. Im Anschluss wird an einem Beispiel aus dem direkten Forschungsumfeld der Autoren, ein 48V-Submodul eines HV-Speichers, das Vorgehen und die Rückschlüsse für die Entwicklung und Konstruktion veranschaulicht. Abschließend werden die gewonnenen Erkenntnisse für die Konstruktionssystematik von HV-Speichern verallgemeinert und dienen der Beantwortung folgender Fragen: Welche Größen beeinflussen unmittelbar die Instandsetzung- und damit die Wieder- bzw. Weiterverwendbarkeit? — Welche Aspekte müssen zur Sicherstellung der Nachhaltigkeit (z.B. Langlebigkeit und Zweitnutzung der Module etc.) zwangsweise berücksichtig werden? — Wie kann sichergestellt werden, dass mit nicht formstabilen und thermisch komplexen Einzelteilen (Zellen) eine sichere Demontagefähigkeit gewährleitet ist? — Welche Detektierungsverfahren und –methoden sind notwendig?