• La demostración de esta tecnología pasó todas las pruebas mecánicas y térmicas importantes
  • Se lanzan proyectos de desarrollo para la producción en serie con fabricantes de automóviles
  • Las carcasas de poliamida 6 generan una huella de carbono un 40 % menor y facilitan el reciclaje

Los plásticos técnicos como la poliamida 6 ofrecen múltiples beneficios en el diseño de carcasas de baterías para vehículos eléctricos: sustentabilidad, menores costos de fabricación, ahorro de peso e integración funcional. Sin embargo, anteriormente había algunas dudas sobre si estos componentes grandes y complejos serían capaces de cumplir con los exigentes requisitos de resistencia mecánica y de propiedades ignífugas. Por este motivo, LANXESS (responsable del desarrollo de materiales) y Kautex Textron (responsable de la ingeniería, diseño y proceso de fabricación) desarrollaron un examen exhaustivo utilizando una demostración de tecnología desarrollada en conjunto y fabricada con poliamida 6.

«La demostración pasó todas las pruebas mecánicas y térmicas que son relevantes para tales carcasas. Además, se han desarrollado soluciones para la gestión térmica y la estanqueidad de la carcasa. Todo esto demostró la viabilidad técnica de estos componentes de seguridad, que son complejos y están sujetos a altos niveles de estrés», explicó el director de proyecto de e-Powertrain en LANXESS, el Dr. Christopher Hoefs. Por el momento, se está probando un prototipo de carcasa en un vehículo de ensayo para verificar su idoneidad para el uso diario.

Menor huella de carbono

«Los cálculos revelaron que la huella de carbono de la carcasa de plástico es un 40 % menor en comparación con un diseño de aluminio. El menor consumo de energía en la producción de poliamida 6 en comparación con el metal, así como otros factores, como la omisión de pintura por inmersión catódica, ayudan a minimizar la huella de carbono», afirmó Hoefs. Asimismo, el diseño de los componentes termoplásticos también facilita el reciclaje de la carcasa en comparación con los materiales termoestables, como los compuestos de moldeo de láminas (SMC).

De alta durabilidad y resistente a fuentes de fuego externas

Las pruebas de la demostración se llevaron a cabo en conformidad con las normas reconocidas internacionalmente para vehículos eléctricos alimentados por baterías, como el ECE R100 de la Comisión Económica para Europa o la norma china GB 38031.

El carcasa de plástico de gran formato, que mide alrededor de 1,400 milímetros tanto en longitud como en anchura, demostró su rendimiento en todas las pruebas relevantes. Cumple los requisitos de la prueba de choque mecánico, que se utiliza para examinar el comportamiento del componente en caso de choques severos, y de la prueba de aplastamiento, que los desarrolladores emplean para examinar la resistencia de la carcasa de la batería en caso de deformación lenta.

Los resultados de las pruebas de caída y vibración también fueron positivos, al igual que los de la prueba de impacto de fondo. Esta prueba examina la estabilidad de las baterías, que se alojan principalmente en el suelo del vehículo, en caso de contacto con el suelo de la estructura del vehículo o de impactos de piedras de tamaño considerable. El prototipo también demostró su resistencia a fuentes externas de fuego debajo del vehículo de acuerdo con ECE R100 (fuego externo).

Menor peso, menores costes de fabricación

La demostración fue desarrollada sobre la base de la carcasa de la batería de aluminio de un vehículo eléctrico de tamaño medio y diseñado para la producción en masa. Se fabrica en un proceso de moldeo por compresión de una sola etapa con un compuesto de moldeo basado en el compuesto de poliamida 6 Durethan B24CMH2.0 de LANXESS y no requiere más trabajo.

Las áreas relevantes para accidentes están especialmente reforzadas con espacios en blanco colocados localmente hechos con el compuesto de poliamida 6 reforzado con fibra continua Tepex dynalite 102-RGUD600. En comparación con un diseño de aluminio, hay un ahorro de peso de alrededor del 10%, que es ventajoso para la gama y por lo tanto la huella de carbono del vehículo. La integración de funciones como los cierres, las costillas de refuerzo y los componentes para la gestión térmica reduce significativamente el número de componentes individuales en comparación con el diseño de metal, lo que simplifica el montaje y el esfuerzo logístico y reduce los costos de fabricación.

Puede encontrar información más detallada sobre los productos y tecnologías de LANXESS para el campo de nuevas innovaciones de movilidad y baterías en Kautex Textron en:

https://lanxess.com/en/Products-and-Solutions/Focus-Topics/LANXESS-e-Mobility

www.kautex.com/en/mobility/battery-systems.

https://lanxess.com/en/Media/Press-Releases/2022/10/Large-battery-enclosures-made-from-plastic-series-ready

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