Evonik introduz carcaça de bateria de alta tensão mais leve e custo-efetiva usando SMC de fibra de vidro

Foi relatado em 1 de fevereiro que a Evonik Industries (Essen, Alemanha) e parceiros de consórcio desenvolveram um conceito de carcaça de bateria de alta tensão mais leve e mais custo-efetivo para soluções de e-mobilidade usando composto de moldagem em chapa (SMC) reforçado com fibra de vidro epóxi. Segundo a empresa, o conceito holístico de sistema de bateria oferece à indústria automotiva uma alternativa mais segura e mais eficiente energeticamente a metais, ou plásticos reforçados com fibra de carbono de preço mais alto.

Embora milhões de carros elétricos e híbridos plug-in já estejam nas estradas mundialmente, a Evonik diz que ainda não há padrões geralmente aplicáveis para os componentes individuais. No entanto, esforços significativos estão sendo feitos atualmente para padronizar montagens individuais de veículos e estabelecer um padrão de componente transversal de mercado.

Aumentar a autonomia dos veículos melhorando a capacidade de armazenamento das baterias e recuperação eficiente de energia é atualmente uma das principais áreas de foco. Além disso, reduzir o peso dos componentes individuais do veículo também pode ajudar a reduzir a quantidade de energia necessária para superar resistência de direção (ex: rolamento de pneus, gradiente, aceleração).

Abordagem modular multi-material

Para este fim, a Evonik, Forward Engineering, LION Smart, Lorenz Kunststofftechnik e Vestaro (uma joint venture da Evonik e Forward Engineering), começaram a trabalhar juntos em uma abordagem modular multi-material no final de 2019. O conceito de carcaça de bateria compósita desenvolvido sob esta parceria pode ser usado para três tamanhos diferentes de bateria, 65 quilowatts-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 de SMC de fibra de vidro. Baseada no agente de cura epóxi de alto desempenho VESTALITE S da Evonik, o SMC supostamente entrega os níveis de desempenho das anteriores caixas de bateria baseadas em metal, enquanto sendo significativamente mais leve que os atuais materiais SMC mais proibitivos em custo. Além disso, diz-se que a caixa reduz o peso da carcaça da bateria em aproximadamente 10% comparado a outras combinações de materiais comumente usadas, sem qualquer perda em propriedades mecânicas.

"Módulos de bateria e sua carcaça tornaram-se uma área chave para melhorar o desempenho, eficiência e acessibilidade de veículos elétricos modernos", diz Dr. Leif Ickert, gerente de marketing Compósitos e Adesivos, Evonik Operations GmbH e diretor gerente, Vestaro GmbH. "Tecnologias compósitos fornecem resistência e versatilidade, e oferecem uma solução muito promissora para futuros conceitos de sistema de bateria. Nosso novo SMC reforçado com fibra de vidro epóxi entrega o desempenho e benefícios econômicos que a indústria automotiva requer para avançar com conceitos de e-mobilidade sustentável de próxima geração."

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

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