Концепция корпуса высоковольтной композитной батареи, разработанная для приложений электронной мобильности

1 февраля сообщалось, что Evonik Industries (Эссен, Германия) и партнеры по консорциуму разработали более легкую и экономичную концепцию корпуса высоковольтных батарей для решений электронной мобильности с использованием формовочного компаунда из эпоксидного листа, армированного стекловолокном (SMC). . По заявлению компании, концепция целостной аккумуляторной системы предлагает автомобильной промышленности более безопасную и более энергоэффективную альтернативу металлам или более дорогим пластмассам, армированным углеродным волокном.

По словам Evonik, хотя миллионы электромобилей и подключаемых гибридов уже ходят по дорогам мира, общепринятых стандартов для отдельных компонентов по-прежнему не существует. Однако в настоящее время предпринимаются значительные усилия по стандартизации отдельных узлов транспортных средств и установлению межрыночного стандарта компонентов.

Увеличение дальности действия транспортных средств за счет увеличения емкости аккумуляторов и эффективного рекуперации энергии в настоящее время является одним из основных направлений работы. Кроме того, уменьшение веса отдельных компонентов транспортного средства также может помочь уменьшить количество энергии, необходимое для преодоления сопротивления движению (например, качению шины, уклону, ускорению).

С этой целью Evonik, Forward Engineering, LION Smart, Lorenz Kunststofftechnik и Vestaro (совместное предприятие Evonik и Forward Engineering) начали совместную работу над модульным подходом из нескольких материалов в конце 2019 года. Разработана концепция композитного корпуса аккумуляторной батареи. в рамках этого партнерства могут использоваться батареи трех разных размеров:65 киловатт-часов (кВтч), 85 кВтч и 120 кВтч для использования в транспортных средствах различных размеров и классов. Одним из ключевых элементов новой концепции батареи является крышка из стекловолокна SMC. SMC, основанный на высокоэффективном отвердителе эпоксидной смолы VESTALITE S от Evonik, по имеющимся данным, обеспечивает уровни производительности предыдущих корпусов для металлических батарей, но при этом значительно легче нынешних и более недорогих материалов SMC. Кроме того, утверждается, что корпус снижает вес корпуса батареи примерно на 10% по сравнению с другими обычно используемыми комбинациями материалов без какой-либо потери механических свойств.

«Батарейные модули и их корпуса стали ключевой областью для повышения производительности, эффективности и доступности современных электромобилей», - говорит д-р Лейф Икерт, менеджер по маркетингу композитов и адгезивов Evonik Operations GmbH и управляющий директор Vestaro GmbH. «Композитные технологии обеспечивают прочность и универсальность, и они предлагают очень многообещающее решение для будущих концепций аккумуляторных систем. Наш новый SMC, армированный стекловолокном, обеспечивает производительность и экономические преимущества, которые требуются автомобильной промышленности для продвижения вперед с новым поколением экологически безопасных концепций электронной мобильности ».

Evonik заявляет, что эпоксидная смола SMC, армированная стекловолокном, обладает превосходными механическими свойствами, включая прочность на изгиб и ударную вязкость, и благодаря использованию эпоксидной смолы вместо обычной полиэфирной смолы были устранены другие проблемы, часто возникающие при последующей переработке материалов SMC, армированных стекловолокном. Кроме того, он соответствует всем требованиям, касающимся огнестойкости, и его легко обрабатывать, даже если требуется сложная геометрия. Вся концепция была успешно протестирована на пригодность для серийного производства и безопасность даже в экстремальных условиях.

Evonik отмечает, что партнер консорциума Lorenz Kunststofftechnik также разработал установленный процесс для успешной переработки этих армированных стекловолокном материалов SMC, что является важным фактором с учетом растущих требований к экологичности в автомобильной промышленности.