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Automobilindustrie

Johnson Matthey Battery Systems (vormals Axeon) ist ein führender, unabhängiger Entwerfer und Entwickler von Batterien und beliefert die anspruchsvollen Automobilanwendungen, wie z.B. die hochleistungsvollste Batterie der Welt (kW/kg) für ein Straßenfahrzeug.

Zusammen mit OEM-Kunden arbeiten wir an Entwurf und Fertigung von kundenspezifischen Batterien, wie z.B. leistungsstärken Hybridfahrzeugen, PHEVs (plug-in-hybridcars), Hybrid-Schwerlastwagen und Elektrofahrzeugen mit erweiterter Reichweite.

Mit dem Entwurf und Zurverfügungstellung des weltweit leistungsführenden Hybrid-Batteriesystems, weisen wir eine Erfolgsbilanz im Bereich Entwurf, Entwicklung, Einführung und Fertigung von kompletten  Batterielösungen für anspruchsvolle Automobilanwendungen nach, bei gleichzeitiger Optimierung der Leistung,  Kosten, des Gewichts, der Zuverlässigkeit und  Lebensdauer des Systems. Wir folgen der gesamten Prozesskette der Automobilindustrie, incl. Projektentwicklung, APQP, PPAP und Lieferantenmanagement.

Technische Möglichkeiten

Leistungsdichte 

Johnson Matthey Battery Systems hatte eine Batterie mit der höchsten Leistungsdichte 

für ein Serienstraßenfahrzeug entwickelt. 

  • 135kW (180kWp) zusätzlicher Leistung auf Knopfdruck
  • ~180 PS unmittelbar auf Knopfdruck und ein maximales Drehmoment bei Null-Drehzahl 
  • Eine Leistungsverbesserung von >40kW/kWh,  mehr als drei Mal höher als bei den üblichen PHEV-Anwendungen
  • Die Batterie wird zur Erbringung der maximalen Leistung unter elektrodynamischen Nutzbremse bei >40 °C  entworfen.

Elektrochemie

Die Anwendungsleistung wird durch die chemischen Eigenschaften der Batteriematerialien, Zellentechnologie und die in die Endanwendung integrierte Fachwissenschaft bestimmt. 

  • Dank der breiten Fachkenntnisse und Erfahrung im Bereich Elektrochemie haben wir eine aktive Roadmap von Batteriematerialien ausgearbeitet, besonders im Bereich der elektroaktiven Bauteile für  Energiespeicher. 
  • Betriebseigenen Tests und Kontrollen bilden die Grundlagen unseres Kalibrierungsprozesses und unserer Prüfungsstrategie. 
  • Mit Hilfe von verschiedenen Computermodelle wird die elektrochemische Sicherheit des Akkus von Zellenauswahl über Projektentwurf bis zur BMS-Prüfungsstrategie geleistet.

Elektronik

Wir bieten ein Spektrum von BMS (Batterie-Management-System), je nach Anwendungsmöglichkeit an. 

  • Unsere hochleistungsfähige Hardwarewerkzeuge gingen durch die volle  Entwurfs- und Prozessvalidierung durch, um die  Normen der Automobilindustrie entsprechend zu erfüllen und dann in die Serienproduktion aufgenommen zu werden. 
  • BMS ist mit aktivem Zellausgleichsystem ausgerüstet, das die Ladung um die Batterie herum bewegt, um eine entsprechende Gleichgewicht im ganzen Akkupack aufrechtzuerhalten und eine optimale Leistung und Lebensdauer zu gewährleisten. 
  • Vielschichtige BMS Struktur und Funktionen. 
  • Unsere innovative Anwendung von mit Temperatur- und Spannungssensor ausgerüsteten  flexiblen Leiterplatten macht sie ein Teil des BMSs und reduziert das Gesamtgewicht des Gerätes. 

Leichtbau 

Johnson Matthey Battery Systems liefert innovative Lösungen für kleineren und leichteren Batterien bei gleichzeitiger Beibehaltung des Sicherheitsverfahrens: 

  • Innovative, leichtgewichtige, durch Salzbad-Hartlöten entstandene Aluminium-Struktur entworfen für leistungsstärken Hybrid-Batteriesysteme.
  • Reduziertes Gewicht der innovativen BEV-Batterie dank der Anwendung neuer  Lösungen, wie hybrides Aluminiumschaumsandwich für Batteriegehäuse. Der 23kWh-Prototyp bietet die marktführende Energiedichte von 148Wh/kg an. 
  • Prestige leichtgewichtige (~176kg) PHEV -Batterie wird in der Ersatzradmulde platziert und in einem  elektromagnetisch abgeschirmten Gehäuse aus Polycarbonat eingepackt.  

Leistungsmanagement

  • Kontroll- und Managementsysteme dienen der Leistungsfähigkeit während  der  Lebensdauer des Fahrzeuges.  
  • Patentiertes Kühlsystem sichert die thermische Beständigkeit der Zellen, um die elektrochemische Leistungsübertragung in die Triebkraft zu maximieren. 
  • Unser leistungsstärkstes Wärmemanagement und unsere Kontrollsysteme fanden Einsatz sowohl in Supersportwagen als auch in den PHEV Luxuslimousinen.

Simulation

  • Elektrothermische Simulation –Entwicklung und Simulation von Li-Ion Zellen unterstützt das Akku-Entwurf, Wärmemanagement und Validation. 
  • Umfangreiche CFD-Simulation wurde bei der Analyse des Kühlmitteldurchsatzes im leistungsstarken Hybrid-Akkupack verwendet.  
  • Auf der Zellen- und Batterieebene wird das  Nutzungsmuster,  Fahrzyklus und Lebensdauer des Produktes untersucht.
  • An unseren Batterien durchgeführte Crash Tests entsprechen den Voraussagen unserer Simulation. 
  • Die Leistung der Batterien wird unter realen Bedingungen während mehreren Testfahrten (z.B. in Nordschleife)  beurteilt und validiert. 

Sicherheit

  • Hohes Sicherheitsniveau wird durch Elektrochemie, Zellen, Kontrollen, Elektronik, mechanische Aufbau und Systemdesign gewährleistet. 
  • Unsere Batteriesysteme erfüllen alle Voraussetzungen der UN-Tests
  • Unser fortgeschrittenes BMS dient der Kommunikation zwischen dem  Batteriesystem und anderen  Fahrzeugsysteme, inkl. Kontrollsysteme. 
  • Unsere Produkte werden entwickelt und gefertigt, um die strengen Voraussetzungen der Crash/Crush – Tests zu erfüllen. 

Qualität

  • Wir folgen allen  Qualitätsprozessen der Automobilindustrie (APQP/PPAP/PSW)  und dem Supply Chain Management.
  • Alle rechtlichen und sicherheitstechnischen Anforderungen werden entweder durch Tests oder durch Analyse validiert und geprüft.

Fertigungstechnologie

  • Nebeneinander lokalisierten Produkt- und Fertigungstechnologie-Teams sichern die Herstellbarkeit des Projektes schon ab der Entwurfsebene, durch die Anwendung von DFM und DFT Prinzipien (design for manufacture and design for test). 

Bitte nehmen Sie mit uns Kontakt auf, um Ihre Erwartungen im Bereich fortgeschrittene Batteriesysteme der Automobilindustrie zu besprechen.

Hybrid Battery

World's highest power density battery pack in production road-going car.