Protezione batteria a prova di crash per auto elettriche
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I ricercatori di Fraunhofer hanno sostituito una scatola di batterie per batterie agli ioni di litio con un componente leggero. Il case non solo fa risparmiare peso e sopravvive agli incidenti senza danni - per la prima volta, può essere prodotto su una scala di produzione di massa. Fondamentalmente, gli ingegneri vogliono spingere la simbiosi tra elettromobilità e costruzione leggera con passi decisivi. L'obiettivo è sostituire gradualmente i singoli elementi del veicolo con componenti leggeri.
I ricercatori stanno dimostrando che questo è possibile con l'Artega GT, un prototipo che è stato convertito in un'auto sportiva a propulsione elettrica e il cui motore elettrico si trova nella parte posteriore.Per questo, gli esperti, insieme ai colleghi del Fraunhofer Institutes for Mechanics di materiali IWM, per la durata strutturale e l'affidabilità del sistema LBF e per la dinamica a breve termine, Ernst-Mach-Institut EMI ha sviluppato un alloggiamento della batteria su larga scala e resistente agli urti che soddisfa i requisiti elevati. L'alloggiamento della batteria, che racchiude la batteria da 35 kg, pesa solo 340 kg.
“Le soluzioni convenzionali in acciaio pesano fino al 25% in più. La scatola della batteria sopravvive a un incidente supponendo dieci volte l'accelerazione dovuta alla gravità. E anche se un oggetto appuntito colpisce l'alloggiamento a 60 km/h, la batteria altamente sensibile all'interno rimane illesa. Inoltre, i 16 moduli agli ioni di litio sono protetti dall'umidità. Una membrana semipermeabile per l'equalizzazione della pressione garantisce inoltre che le celle della batteria possano »respirare«.
Fatti e componenti da e per la produzione di batterie
La particolarità della nuova protezione della batteria sono i materiali compositi in fibra. In precedenza, i componenti in acciaio venivano saldati insieme per tali scatole. Il problema: anche i componenti leggeri devono poter essere prodotti in serie. Ciò non era possibile fino ad ora. Nella costruzione di aeromobili, ad esempio, i compositi in fibra sono stati utilizzati per molto tempo, ma ne vengono prodotte solo poche centinaia ogni anno. In macchina, invece, possono essere diverse migliaia al giorno. E la produzione su larga scala pone esigenze completamente diverse sui materiali. Ecco perché i ricercatori hanno sviluppato una catena di processo speciale, con tempi di ciclo che consentono di produrre grandi quantità.
La catena di processo è progettata in modo tale che molti passaggi possano essere eseguiti contemporaneamente. Parallelamente alla fase di lavorazione, ad esempio, la plastica viene riscaldata e vengono preparati quegli elementi che garantiscono il carico e la resistenza alla trazione o il collegamento al cuscinetto nel telaio posteriore dell'Artega. Questi includono, ad esempio, strutture in fibra di vetro orientata o inserti metallici su misura. I singoli componenti vengono quindi assemblati e pressati in un »processo one-shot«.
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