Pouzdra vysokonapěťových akumulátorů v bateriových elektrických automobilech musí splňovat různé požadavky. Bezpečnostně relevantní jsou vysoká odolnost proti nárazu a schopnost absorbovat energii při nehodách nebo poskytovat ochranu proti zkratu. Materiál musí být odolný vůči teplu a protipožární. Efektivní odvod tepla je také zásadní. Přesto by měly být citlivé články chráněny před přílišným ochlazením při minusových teplotách. Kameny nebo posypová sůl nesmí poškodit pouzdro. Dále by se mělo přesně integrovat do konstrukce podvozku vozidla, přispět k tuhosti karoserie a s nízkou vlastní hmotností zvýšit dojezd vozidla. Hliníková pěna splňuje předpoklady pro splnění všech těchto požadavků.
Na Battery Show North America začátkem října v Detroitu představili Fraunhofer IWU a automobilový dodavatel Amsted Automotive integrovaně konstruované pouzdro baterie s hliníkovými pěnovými sendviči. Jedná se o speciální materiálovou strukturu, která se skládá ze dvou pevných hliníkových plechů, které obklopují vnitřní jádro z hliníkové pěny. Do těchto sendvičů může být podle potřeby vložena chladicí struktura nebo médium pro ukládání tepla (PCM, materiály s fázovou změnou).
Fraunhofer IWU se podařilo integrovat PCM do uzavřené hliníkové pěny. PCM mohou absorbovat nebo uvolňovat velmi velké množství tepelné energie, zatímco mění svůj agregátní stav (pevný nebo kapalný) – aniž by se výrazně změnila jejich vlastní teplota. Jsou tedy zvlášť vhodné pro efektivní termomanagement v lithium-iontových bateriích.
V Detroitu představený demonstrátor ukazuje širokou škálu možných sériových řešení. V závislosti na prioritizovaných vlastnostech jsou realizovatelné čisté AAS (přesně: hliník-hliníková pěnová sendviče), AAS s infiltrací PCM, AAS s chladicí strukturou nebo AAS s chladicí strukturou a PCM.
Aby se pouzdra baterií z hliníkové pěny v budoucnu rozšířila i v sériových vozidlech, zaměřují se výzkumníci pod vedením Dr. Thomase Hipke a Dr. Rica Schmerlera nyní více na ekonomiku. Důležitým faktorem pro budoucí výrobní ceny je výchozí materiál. Hipke: „Pro výrobu hliníkové pěny se více zaměřujeme na recyklovaný materiál. To je nejen výrazně levnější, ale také výrazně snižuje uhlíkovou stopu.“
Kontakt:
