Gli involucri delle batterie ad alta tensione nelle auto elettriche devono soddisfare molteplici requisiti. Rilevanti per la sicurezza sono un'elevata resistenza agli urti e la capacità di assorbire energia durante gli incidenti o di proteggere dai cortocircuiti. Inoltre, il materiale deve essere resistente al calore e ignifugo. Anche una dissipazione del calore efficiente è essenziale. Tuttavia, le celle sensibili devono rimanere protette dal raffreddamento eccessivo a basse temperature. Pietre o sale antigelo non devono compromettere l'involucro. Inoltre, deve adattarsi perfettamente alla struttura del sottoscocca del veicolo, contribuire alla rigidità della carrozzeria e aumentare l'autonomia del veicolo con un peso ridotto. La schiuma di alluminio soddisfa i requisiti per soddisfare tutte queste esigenze.
Alla Battery Show North America all'inizio di ottobre a Detroit, il Fraunhofer IWU e il fornitore di componenti automobilistici Amsted Automotive hanno presentato un involucro della batteria integralmente progettato con sandwich in schiuma di alluminio. Si tratta di una struttura di materiale speciale composta da due fogli di alluminio solidi che racchiudono un nucleo interno in schiuma di alluminio. In questi sandwich può essere inserita, se necessario, una struttura di raffreddamento o un mezzo di accumulo di calore (PCM, Materiale a Cambiamento di Fase).
Il Fraunhofer IWU è riuscito a integrare PCM nella schiuma di alluminio a pori chiusi. I PCM possono assorbire o rilasciare grandi quantità di energia termica mentre cambiano il loro stato fisico (solido o liquido) - senza che la loro temperatura cambi significativamente. Sono quindi particolarmente adatti per una gestione termica efficiente nelle batterie agli ioni di litio.
Il dimostratore presentato a Detroit mostra un'ampia gamma di possibili soluzioni di serie. A seconda delle caratteristiche prioritarie, sono realizzabili AAS puri (precisamente: sandwich in schiuma di alluminio), AAS con PCM infiltrato, AAS con struttura di raffreddamento o AAS con struttura di raffreddamento e PCM.
Affinché gli involucri delle batterie in schiuma di alluminio possano diffondersi anche nei veicoli di produzione in serie, i ricercatori guidati dal Dr. Thomas Hipke e dal Dr. Rico Schmerler stanno ora concentrando maggiormente l'attenzione sull'economicità. Un fattore importante per i futuri prezzi di produzione è il materiale di partenza. Hipke: «Per la produzione della schiuma di alluminio ci concentriamo maggiormente su materiali riciclati. Questo non è solo notevolmente più economico, ma riduce anche notevolmente l'impronta di CO2.»
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