Новости

May 26, 2023

Большие аккумуляторные шкафы из серии пластика

Технические пластмассы, такие как полиамид 6, предлагают многочисленные преимущества при проектировании аккумуляторных отсеков для электромобилей – с точки зрения экологичности, производственных затрат, снижения веса и

Технические пластмассы, такие как полиамид 6, предлагают многочисленные преимущества при проектировании аккумуляторных корпусов для электромобилей – например, с точки зрения экологичности, производственных затрат, снижения веса и экономичной функциональной интеграции. Однако ранее существовали сомнения относительно того, способны ли эти крупные и сложные компоненты также соответствовать очень строгим требованиям в отношении механической прочности и огнезащитных свойств. Kautex Textron и LANXESS теперь провели всестороннее исследование именно этого, используя совместно разработанный демонстратор технологии, изготовленный из полиамида 6. LANXESS отвечал за разработку материала, а Kautex Textron - за проектирование, проектирование и производственный процесс демонстратора.

«Близкосерийный демонстратор проходит все механические и термические испытания, актуальные для подобных корпусов. Кроме того, были разработаны, например, решения по терморегулированию и герметичности корпуса. Все это доказало техническую осуществимость этих компонентов безопасности, которые сложны и подвержены высоким уровням нагрузки», — объясняет д-р Кристофер Хофс, руководитель проекта e-Powertrain в LANXESS. В настоящее время прототип корпуса проходит дорожные испытания на испытательном автомобиле, чтобы проверить его пригодность для ежедневного использования. «В настоящее время мы совместно с производителями автомобилей реализуем первые проекты по развитию серийного производства, чтобы внедрить новую технологию в серийное производство», — объясняет Феликс Хаас, директор по разработке продукции Kautex Textron.

«Расчеты показали, что углеродный след пластикового корпуса более чем на 40 процентов меньше по сравнению с алюминиевым корпусом. Меньшее потребление энергии при производстве полиамида 6 по сравнению с металлом, а также другие факторы, такие как отказ от трудоемкой катодной окраски погружением для предотвращения коррозии там, где используется сталь, помогают минимизировать углеродный след», — говорит Хофс. Конструкция термопластичных компонентов также упрощает переработку корпуса по сравнению с термореактивными материалами, такими как, например, листовые формовочные компаунды (SMC).

Испытания демонстратора технологии проводились в соответствии с международно признанными стандартами для электромобилей с аккумуляторным питанием, такими как ECE R100 Европейской экономической комиссии или китайский стандарт GB 38031. Полностью пластиковый корпус большого формата размером около Длина и ширина 1400 миллиметров продемонстрировали свои характеристики во всех соответствующих тестах. Например, он соответствует требованиям испытания на механический удар, которое используется для проверки поведения компонента в случае сильных ударов, и испытания на раздавливание, которое разработчики используют для проверки устойчивости корпуса батареи в случае медленная деформация. Результаты испытаний на падение и вибрацию также были положительными, как и результаты испытаний на удар снизу. В ходе этого испытания проверяется устойчивость аккумуляторных батарей, которые в основном расположены в полу автомобиля, в случае контакта с землей конструкции транспортного средства или ударов крупных камней. «Все результаты испытаний подтверждают предыдущие моделирования и расчеты. Критического разрушения пластикового корпуса не произошло бы ни при одном из вариантов нагрузки», — объясняет Хаас. Демонстратор также доказал свою устойчивость к внешним источникам огня под автомобилем в соответствии с ECE R100 (внешний огонь).

Демонстратор был разработан на базе алюминиевого аккумуляторного корпуса электромобиля среднего размера и рассчитан на массовое производство. Он изготавливается методом одностадийного прессования с использованием формовочной массы на основе полиамида 6 Durethan B24CMH2.0 от LANXESS и не требует дальнейшей доработки. Зоны, подверженные столкновению, специально усилены локально размещенными заготовками из армированного непрерывным волокном композита Tepex dynalite 102-RGUD600 на основе полиамида 6. По сравнению с алюминиевой конструкцией экономия веса составляет около 10 процентов, что положительно сказывается на запасе хода и, следовательно, на уменьшении выбросов углекислого газа автомобиля. Интеграция функций, таких как крепеж, ребра жесткости и компоненты для управления температурным режимом, значительно сокращает количество отдельных компонентов по сравнению с металлической конструкцией, что упрощает сборку и логистику, а также снижает производственные затраты.