Las carcasas de los acumuladores de alta tensión en coches eléctricos deben cumplir con diversas exigencias. En términos de seguridad, son relevantes una alta resistencia a impactos y la capacidad de absorber energía en caso de accidentes o proporcionar protección contra cortocircuitos. Además, el material debe ser resistente al calor y retardante de llama. Una eficiente disipación de calor también es esencial. Sin embargo, las celdas sensibles deben estar protegidas del enfriamiento excesivo en temperaturas bajo cero. Rocas o sal de carretera no deben obstruir la carcasa. Además, debe encajar perfectamente en la estructura del chasis del vehículo, contribuir a la rigidez de la carrocería y aumentar la autonomía del vehículo con un bajo peso propio. La espuma de aluminio cumple con los requisitos para satisfacer todas estas demandas.
En la Battery Show North America a principios de octubre en Detroit, el Fraunhofer IWU y el proveedor de automóviles Amsted Automotive presentaron una carcasa de batería construida de forma integral con sándwiches de espuma de aluminio. Se trata de una estructura de material especial que consiste en dos láminas de aluminio sólido que envuelven un núcleo interno de espuma de aluminio. En estos sándwiches se puede incorporar, si es necesario, una estructura de refrigeración o un medio de almacenamiento de calor (PCM, Material de Cambio de Fase).
El Fraunhofer IWU logró integrar PCM en espuma de aluminio de poro cerrado. Los PCM pueden absorber o liberar grandes cantidades de energía térmica mientras cambian su estado de agregación (sólido o líquido) sin que su propia temperatura cambie significativamente. Por lo tanto, son especialmente adecuados para una gestión térmica eficiente en baterías de iones de litio.
El demostrador presentado en Detroit muestra una amplia gama de posibles soluciones en serie. Dependiendo de las propiedades priorizadas, se pueden implementar AAS puros (precisamente: sándwiches de espuma de aluminio), AAS con PCM infiltrado, AAS con estructura de refrigeración o AAS con estructura de refrigeración y PCM.
Para que las carcasas de batería de espuma de aluminio se utilicen en vehículos de producción en serie en el futuro, los investigadores liderados por el Dr. Thomas Hipke y el Dr. Rico Schmerler están enfocándose ahora más en la viabilidad económica. Un factor importante para los precios de fabricación futuros es el material de partida. Hipke: "Estamos utilizando cada vez más material reciclado para la producción de la espuma de aluminio. Esto no solo es significativamente más económico, sino que también reduce considerablemente la huella de carbono."
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