Protección de batería a prueba de choques para coches eléctricos.
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Los investigadores de Fraunhofer han reemplazado una caja de baterías para baterías de iones de litio con un componente liviano. El estuche no solo ahorra peso y sobrevive a los accidentes sin daños, por primera vez, se puede producir en una escala de producción en masa. Básicamente, los ingenieros quieren impulsar la simbiosis entre la electromovilidad y la construcción liviana con pasos decisivos. El objetivo es reemplazar gradualmente los elementos individuales en el vehículo con componentes ligeros.
Los investigadores están demostrando que esto es posible con el Artega GT, un prototipo que se ha convertido en un deportivo eléctrico y cuyo motor eléctrico está ubicado en la parte trasera: los expertos, junto con colegas de los Institutos Fraunhofer de Mecánica de Materiales IWM, para la durabilidad estructural y la confiabilidad del sistema LBF y para la dinámica a corto plazo, Ernst-Mach-Institut EMI ha desarrollado una carcasa de batería a prueba de choques a gran escala que cumple con los altos requisitos. La carcasa de la batería, que encierra la batería de 35 kg, pesa solo 340 kg.
“Las soluciones de acero convencionales pesan hasta un 25% más. La caja de la batería sobrevive a un accidente asumiendo diez veces la aceleración debida a la gravedad. E incluso si un objeto puntiagudo golpea la carcasa a 60 km/h, la batería interna altamente sensible permanece ilesa. Además, los 16 módulos de iones de litio están protegidos contra la humedad. Una membrana semipermeable para la compensación de la presión también garantiza que las celdas de la batería puedan "respirar".
Hechos y componentes de y para la producción de baterías
Lo especial de la nueva protección de la batería son los materiales compuestos de fibra. Anteriormente, los componentes de acero se soldaban juntos para tales cajas. El problema: los componentes ligeros también deben poder fabricarse en masa. Eso no era posible hasta ahora. En la construcción de aeronaves, por ejemplo, los compuestos de fibra se han utilizado durante mucho tiempo, pero solo se producen unos pocos cientos de ellos cada año. En un coche, en cambio, pueden ser varios miles al día. Y la producción a gran escala impone exigencias completamente diferentes a los materiales. Es por eso que los investigadores han desarrollado una cadena de proceso especial, con tiempos de ciclo que permiten fabricar grandes cantidades.
La cadena de procesos está diseñada de tal manera que muchos pasos pueden ejecutarse simultáneamente. Paralelamente a la etapa de fabricación, por ejemplo, se calienta el plástico y se preparan aquellos elementos que aseguran la carga y resistencia a la tracción o la conexión al rodamiento en el bastidor trasero del Artega. Estos incluyen, por ejemplo, estructuras de fibra de vidrio orientadas o insertos metálicos hechos a medida. A continuación, los componentes individuales se ensamblan y prensan en un "proceso de una sola vez".
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