Bateriové skříně z plastu jako nová technologie společnosti LANXESS

Date:

Share post:

Technické plasty, mezi které patří i polyamid 6, nabízejí četné výhody pro design bateriových krytů pro elektromobily – například z hlediska udržitelnosti, výrobních nákladů, úspory hmotnosti a ekonomické funkční integrace. Dříve jsme se mohli setkat s pochybami, zda jsou tyto velké a složité komponenty schopny splnit i velmi náročné požadavky ve vztahu k mechanické pevnosti a vlastnostem zpomalující hoření. Společnosti Kautex Textron a LANXESS nyní provedly komplexní výzkum právě těchto vlastností pomocí společně vyvinutého technologického demonstrátoru vyrobeného z polyamidu 6. LANXESS byl zodpovědný za vývoj materiálu a Kautex Textron za konstrukci, design a výrobní proces prototypu.

Poslední prototyp prošel všemi mechanickými a tepelnými testy, které jsou pro jeho účely relevantní. Kromě toho byl řešen tepelný management a vzduchotěsnost krytu. Prokázalo se, že vyrobené komponenty jsou technicky bezpečné, což je velmi důležité, neboť jsou složité a podléhají vysokému stupni namáhání,“ vysvětluje Dr. Christopher Hoefs, projektový manažer e-Powertrain ve společnosti LANXESS. V současné době probíhá silniční testování prototypu krytu v testovacím vozidle, aby se ověřila jeho vhodnost pro každodenní použití. „V současné době řešíme nové vývojové projekty s výrobci automobilů, abychom mohli novou technologii implementovat do sériové výroby,“ vysvětluje Felix Haas, ředitel vývoje produktů společnosti Kautex Textron.

Menší uhlíková stopa

Výpočty odhalily, že uhlíková stopa plastového krytu je o více než 40 procent menší ve srovnání s hliníkovou variantou. Nižší je při výrobě polyamidu 6 spotřeba energie ve srovnání s kovem, ale i z dalších hledisek. Polyamid nepotřebuje katodické lakování, které je velmi časově náročné a zabraňuje korozi tam, kde se používá ocel – tím je také energeticky úspornější,“ říká Hoefs. Konstrukce termoplastických součástí také usnadňuje recyklaci skříně ve srovnání s termosetovými materiály, jako jsou například směsi pro formování plechů (SMC).

Vysoce odolná i vůči riziku vnějšího požáru

Testy prototypu probíhaly v souladu s mezinárodně uznávanými normami pro elektromobily na baterie jako ECE R100 od Evropské hospodářské komise nebo čínská norma GB 38031. Velkoformátová celoplastová skříň, která měří kolem 1 400 milimetrů na délku i šířku, prokázal svůj výkon ve všech relevantních testech. Splňuje například požadavky testu mechanického otřesu, který slouží k prověřování chování součásti při silných otřesech, a crush testu, kterým vývojáři zkoumají odolnost krytu baterie v případě pomalé deformace. Výsledky pádových a vibračních testů byly také dobré, stejně jako výsledky testu nárazem zespodu. Tento test prověřuje stabilitu baterií, které jsou většinou umístěny v podlaze vozidla, pro případy kontaktu konstrukce vozidla se zemí nebo nárazů velkých kamenů. „Všechny výsledky testů potvrzují předchozí simulace a výpočty. V žádném ze zatěžovacích stavů by nedošlo ke kritickému selhání plastového krytu,“ vysvětluje Haas. Prototyp také prokázal svou odolnost vůči vnějším zdrojům ohně pod vozidlem v souladu s ECE R100 (external fire).

Nižší hmotnost, nižší výrobní náklady

Prototyp byl vyvinut podle hliníkového pouzdra baterie středního elektrického vozidla a navržen pro sériovou výrobu. Vyrábí se v jednostupňovém lisovacím procesu s formovací hmotou na bázi směsi polyamidu 6 Durethan B24CMH2.0 od LANXESS a nevyžaduje žádné další zásahy. Oblasti možného nárazu jsou speciálně lokálně vyztuženy kompozitem Tepex dynalit 102-RGUD600 na bázi polyamidu 6, který je zpevněný nekonečnými vlákny. Oproti hliníkovému provedení dochází k úspoře hmotnosti kolem 10 procent, což opět snižuje uhlíkovou stopu vozidla. Integrace funkcí, jako jsou spojovací prvky, výztužná žebra a komponenty pro tepelný management, ​​výrazně snižuje počet jednotlivých komponent ve srovnání s kovovým provedením, což zjednodušuje montáž a snižuje logistické a výrobní náklady.

Více informací o LANXESS produktech a technologiích ze světa nové mobility a bateriových inovací od Kautex Textron naleznete na https://lanxess.com/en/Products-and-Solutions/Focus-Topics/LANXESS-e-Mobility a www.kautex.com/en/mobility/battery-systems.

Crush test ve směru y: výsledky simulace odpovídají výsledkům fyzických component. Photo: Kautex

- Reklama -PR články

Další články autora

Potřebujete kvalitní termočlánky? Pořiďte je na Mavis.cz

Jestliže potřebujete změřit teplotu tak, aby bylo provedené měření maximálně spolehlivé a zároveň co nejjednodušší, metodou, která se...

Srovnání parametrů CactusVPN proti Zenmate: Jakou VPN zvolit?

Kterou z těchto VPN vybrat: Cactus VPN, nebo toho více nabízí Zenmate? Proklepli jsme si obě VPN, konečný...

Polyamid 6 snižuje vznik emisí ve strojírenství

Polyamid 6 (PA6) představuje levnější a šetrnější alternativu k materiálům polyamidu 66. PA6 má přitom stejné vlastnosti Další snížení...

CNC stroje ve strojírenství

Význam CNC strojů ve strojírenských odvětvích za poslední období prudce vzrostl. Důvodů je hned několik, ale ty nejvýznamnější...