A nagyfeszültségű akkumulátorok házainak különféle követelményeknek kell megfelelniük a villanyautókban. A biztonság szempontjából fontos a magas ütközésállóság és a képesség, hogy ütközések során energiát nyeljenek el vagy védelmet nyújtsanak a rövidzárlatok ellen. Az anyagnak hőállónak és lángállónak kell lennie. A hatékony hőelvezetés szintén elengedhetetlen. Ennek ellenére az érzékeny celláknak mínusz fokokban is védve kell maradniuk a túlzott lehűléstől. Kövek vagy só nem szennyezhetik a házat. Ezenkívül pontosan illeszkednie kell a jármű padlóstruktúrájába, hozzájárulnia kell a karosszéria merevségéhez, és alacsony saját tömegével növelnie kell a jármű hatótávolságát. Az alumíniumhab megfelel ezeknek a követelményeknek.
A Battery Show North America rendezvényen október elején Detroitban a Fraunhofer IWU és az Amsted Automotive autóipari beszállító egy integrált szerkezetű akkumulátorházat mutatott be alumíniumhabos szendvicsekkel. Ez egy speciális anyagszerkezet, amely két szilárd alumíniumlemezből áll, amelyek egy belső alumíniumhab magot ölelnek körül. Ezekbe a szendvicsekbe szükség esetén hűtőstruktúra vagy hő tároló közeg (PCM, fázisváltó anyagok) is beépíthető.
A Fraunhofer IWU-nak sikerült PCM-et integrálni a zárt pórusú alumíniumhabba. A PCM-ek nagyon nagy mennyiségű hőenergiát képesek felvenni vagy leadni, miközben megváltoztatják aggregált állapotukat (szilárd vagy folyékony) - anélkül, hogy saját hőmérsékletük jelentősen változna. Ezért különösen alkalmasak a hatékony hőkezelésre lítium-ion akkumulátorokban.
A Detroitban bemutatott demonstrátor számos lehetséges sorozatmegoldást mutat be. A prioritásoktól függően tiszta AAS (pontosabban alumínium-alumíniumhab szendvicsek), infiltrált PCM-mel rendelkező AAS, hűtőstruktúrával rendelkező AAS vagy hűtőstruktúrával és PCM-mel rendelkező AAS valósítható meg.
Ahhoz, hogy az alumíniumhabos akkumulátorházak a jövőben nagy sorozatú járművekben is elterjedjenek, Dr. Thomas Hipke és Dr. Rico Schmerler kutatói csapata most a gazdaságosságra összpontosít. A jövőbeli gyártási költségek szempontjából fontos tényező a kiindulási anyag. Hipke: „A gyártáshoz alumíniumhabhoz egyre inkább újrahasznosított anyagokat használunk. Ez nemcsak lényegesen olcsóbb, hanem jelentősen csökkenti a CO2-lábnyomot is.”
Kapcsolat:
