Ohišje baterije iz aluminijaste pene

Fraunhofer IWU in dobavitelj avtomobilov Amsted Automotive sta predstavila integralno zasnovano ohišje baterije z aluminijastimi penastimi sendviči.

3890
Aluminijasta pena-sandwich struktura. © Fraunhofer IWU

Ohišja visokonapetostnih shranjevalnikov v baterijskih električnih avtomobilih morajo izpolnjevati različne zahteve. Varnostno pomembna sta visoka udarna trdnost in sposobnost, da ob trkih absorbirajo energijo ali nudijo zaščito pred kratkimi stiki. Material mora biti odporen na toploto in zaviralec plamena. Učinkovito odvajanje toplote je prav tako bistvenega pomena. Kljub temu morajo biti občutljive celice pri negativnih temperaturah zaščitene pred prekomernim ohlajanjem. Kamni ali sol za posipanje ne smejo poškodovati ohišja. Poleg tega se mora natančno prilegati strukturi podvozja vozila, prispevati k togosti karoserije in z nizko lastno težo povečati doseg vozila. Aluminijasta pena izpolnjuje vse te zahteve.

Možna zasnova ohišja. V štirih komorah od leve proti desni: čista AAS, AAS z infiltriranim PCM, AAS s hladilno strukturo, AAS s hladilno strukturo in PCM. © Fraunhofer IWU

Na Battery Show North America v začetku oktobra v Detroitu sta Fraunhofer IWU in avtomobilski dobavitelj Amsted Automotive predstavila integralno zasnovano ohišje baterije z aluminijastimi pena-sandwichi. Gre za posebno materialno strukturo, ki je sestavljena iz dveh trdnih aluminijastih plošč, ki obdajata notranje jedro iz aluminijaste pene. V te sendviče se lahko po potrebi vgradi hladilna struktura ali medij za shranjevanje toplote (PCM, material za fazne spremembe).

Fraunhofer IWU je uspelo integrirati PCM v zaprto porozno aluminijasto peno. PCM lahko absorbirajo ali oddajajo zelo velike količine toplotne energije, medtem ko spreminjajo svoj agregatni stanje (trdno ali tekoče) - brez bistvenih sprememb svoje temperature. Tako so še posebej primerni za učinkovito termično upravljanje v litij-ionskih baterijah.

Demonstrator, predstavljen v DetroITU, prikazuje širok spekter možnih serijskih rešitev. Glede na prioritetne lastnosti so izvedljive čiste AAS (natančneje: aluminijasta-aluminijasta pena-sandwich), AAS z infiltriranim PCM, AAS s hladilno strukturo ali AAS s hladilno strukturo in PCM.

Dr. Rico Schmerler (levo) in Dr. Thomas Hipke na Battery Show North America. © Fraunhofer IWU

Da bi ohišja baterij iz aluminijaste pene v prihodnje našla širšo uporabo tudi v velikoserijskih vozilih, se raziskovalci pod vodstvom Dr. Thomasa Hipke in Dr. Rica Schmerlerja zdaj bolj osredotočajo na ekonomičnost. Pomemben dejavnik za prihodnje proizvodne cene je izhodna surovina. Hipke: „Pri proizvodnji aluminijaste pene se vse bolj zanašamo na reciklirane materiale. To ni le bistveno cenejše, temveč tudi znatno zmanjšuje ogljični odtis.“

Kontakt:

www.iwu.fraunhofer.de