Obudowy wysokowoltowych akumulatorów w samochodach elektrycznych muszą spełniać różnorodne wymagania. Kluczowe dla bezpieczeństwa są wysoka odporność na uderzenia oraz zdolność do pochłaniania energii podczas wypadków lub zapewnienia ochrony przed zwarciami. Materiał musi być odporny na wysoką temperaturę i ognioodporny. Efektywne odprowadzanie ciepła jest również niezbędne. Niemniej jednak, delikatne ogniwa muszą być chronione przed zbyt silnym wychłodzeniem w niskich temperaturach. Kamienie lub sól drogowa nie mogą uszkadzać obudowy. Ponadto, obudowa powinna precyzyjnie wpasować się w strukturę podwozia pojazdu, przyczyniać się do sztywności nadwozia i zwiększać zasięg pojazdu przy niskiej masie własnej. Pianka aluminiowa spełnia wszystkie te wymagania.
Na Battery Show North America na początku października w Detroit Fraunhofer IWU oraz dostawca motoryzacyjny Amsted Automotive zaprezentowali integralnie skonstruowaną obudowę baterii z kanapkami z pianki aluminiowej. Jest to specjalna struktura materiałowa, składająca się z dwóch sztywnych blach aluminiowych, które otaczają wewnętrzny rdzeń z pianki aluminiowej. W te kanapki można w razie potrzeby wprowadzić strukturę chłodzącą lub medium do przechowywania ciepła (PCM, materiał zmieniający fazę).
Fraunhofer IWU udało się zintegrować PCM w zamknięto-porowatej piance aluminiowej. PCM mogą pochłaniać lub oddawać bardzo duże ilości energii cieplnej, zmieniając swój stan skupienia (stały lub ciekły) - bez znacznej zmiany własnej temperatury. Dzięki temu są szczególnie dobrze przystosowane do efektywnego zarządzania ciepłem w bateriach litowo-jonowych.
Demonstrator zaprezentowany w Detroit pokazuje szeroki wachlarz możliwych rozwiązań seryjnych. W zależności od priorytetowych właściwości możliwe są czyste AAS (dokładnie: kanapki z pianki aluminiowej), AAS z infiltracją PCM, AAS ze strukturą chłodzącą lub AAS ze strukturą chłodzącą i PCM.
Aby obudowy baterii z pianki aluminiowej mogły w przyszłości znaleźć zastosowanie w pojazdach produkowanych na dużą skalę, badacze pod kierownictwem Dr. Thomasa Hipke i Dr. Rico Schmerlera skupiają się teraz na opłacalności. Ważnym czynnikiem wpływającym na przyszłe ceny produkcji jest materiał wyjściowy. Hipke: „W produkcji pianki aluminiowej stawiamy na materiały z recyklingu. Jest to nie tylko znacznie tańsze, ale także znacznie zmniejsza ślad węglowy.”
Kontakt:
