Conceito de compartimento de bateria composto de alta tensão desenvolvido para aplicativos de e-mobilidade

Foi relatado em 1º de fevereiro que a Evonik Industries (Essen, Alemanha) e os parceiros do consórcio desenvolveram um conceito de invólucro de bateria de alta tensão mais leve e mais econômico para soluções de e-mobilidade usando composto de moldagem de folha de epóxi reforçado com fibra de vidro (SMC) . De acordo com a empresa, o conceito holístico do sistema de bateria oferece à indústria automotiva uma alternativa mais segura e mais eficiente em termos de energia aos metais ou plásticos reforçados com fibra de carbono com preços mais elevados.

Embora milhões de carros elétricos e híbridos plug-in já estejam nas estradas em todo o mundo, Evonik diz, ainda não há padrões geralmente aplicáveis ​​para os componentes individuais. No entanto, esforços significativos estão sendo feitos para padronizar conjuntos de veículos individuais e estabelecer um padrão de componente de mercado cruzado.

O aumento da autonomia dos veículos através da melhoria da capacidade de armazenamento das baterias e a recuperação eficiente de energia é atualmente uma das principais áreas de enfoque. Além disso, a redução do peso dos componentes individuais do veículo também pode ajudar a reduzir a quantidade de energia necessária para superar a resistência de direção (por exemplo, rolamento do pneu, gradiente, aceleração).

Para tanto, a Evonik, Forward Engineering, LION Smart, Lorenz Kunststofftechnik e Vestaro (uma joint venture da Evonik e Forward Engineering), começaram a trabalhar juntas em uma abordagem modular multimaterial no final de 2019. O conceito de invólucro de bateria composto desenvolvido sob esta parceria pode ser usado para três tamanhos diferentes de bateria, 65 quilowatt-hora (kWh), 85 kWh e 120 kWh para uso em vários tamanhos e classes de veículos. Um dos elementos-chave do novo conceito de bateria é a tampa SMC de fibra de vidro. Com base no agente de cura epóxi de alto desempenho da Evonik VESTALITE S, o SMC supostamente oferece os níveis de desempenho dos invólucros de bateria anteriores de metal, ao mesmo tempo que é significativamente mais leve do que os materiais SMC atuais e de custo mais proibitivo. Além disso, diz-se que o invólucro reduz o peso do compartimento da bateria em aproximadamente 10% em comparação com outras combinações de materiais comumente usados, sem qualquer perda nas propriedades mecânicas.

“Os módulos de bateria e sua carcaça se tornaram uma área chave para melhorar o desempenho, eficiência e acessibilidade dos veículos elétricos modernos”, disse o Dr. Leif Ickert, gerente de marketing de Compósitos e Adesivos da Evonik Operations GmbH e diretor administrativo da Vestaro GmbH. “As tecnologias compostas fornecem força e versatilidade e oferecem uma solução muito promissora para os conceitos de sistemas de bateria do futuro. Nosso novo SMC reforçado com fibra de vidro oferece o desempenho e os benefícios econômicos que a indústria automotiva exige para avançar com a próxima geração de conceitos de mobilidade eletrônica sustentável. ”

A Evonik diz que o SMC com epóxi reforçado com fibra de vidro possui excelentes propriedades mecânicas, incluindo resistência à flexão e ao impacto, e ao usar resina epóxi em vez da resina de poliéster usual, outros problemas frequentemente encontrados durante o processamento posterior de materiais SMC reforçados com fibra de vidro foram eliminados. Além disso, atende a todas as especificações de resistência ao fogo e é fácil de processar, mesmo quando geometrias complexas são exigidas. Todo o conceito foi testado com sucesso quanto à adequação para produção em série e segurança, mesmo sob condições extremas.

A Evonik observa que, parceiro do consórcio, Lorenz Kunststofftechnik também desenvolveu um processo estabelecido para reciclar com sucesso esses materiais SMC reforçados com fibra de vidro, um fator importante em vista dos crescentes requisitos de sustentabilidade na indústria automotiva.