IKV, cooperação Kautex Textron em todos

Kautex Textron GmbH & Co. KG e pesquisadores do IKV Institute for Plastics Processing, com sede em Aachen, na Alemanha, desenvolveram um "primeiro compartimento de bateria termoplástico em escala real para veículos elétricos" de 1.600 por 1.300 por 200 milímetros.

A Kautex Textron mostrou o protótipo final, chamado Pentatonic, em seu estande de tecnologia de plásticos do IKV International Colloquium em setembro de 2022. O pesquisador da IKV, Frederik Block, descreveu o desenvolvimento e os testes em Aachen durante uma apresentação sobre a integração do reforço de fibra sem fim no processo de moldagem por compressão de termoplástico reforçado com fibra longa (LFT).

Bloquear; Roman Bouffier, diretor de pesquisa da Kautex Textron; e Nicolay Bergmann, engenheiro de desenvolvimento sênior, disse que a resistência de alto impacto é importante para suportar danos aos módulos de bateria na frente, traseira, parte inferior da carroceria (punção de amarração) e impacto de aterrissagem do veículo.

Testes de nível de componente descritos em bloco em vigas nervuradas termoplásticas de fibra longa de fibra de vidro/nylon de vidro 6, reforçadas por folha orgânica produzida em Pfinztal, Fraunhofer Institute for Chemical Technology (ICT) com sede na Alemanha em um processo LFT direto. Como todos falharam inicialmente no limite de 100 kN, Block organizou várias estruturas de nervuras uma ao lado da outra para melhorar a distribuição do suporte de carga.

Bouffier apontou para os desafios com as caixas de design de metal atuais. Eles usam estruturas de alojamento de chapa de aço ou alumínio e reforço interno de perfil de alumínio fundido e extrudado e soldado, com furos laboriosamente cortados e fresados ​​nos perfis extrudados.

A caixa pentatônica pesa 55 quilos em comparação com 61 kg e 89 kg para caixas equivalentes em alumínio e aço, respectivamente. Ele oferece os principais benefícios de design de plástico de 15% de economia de peso, 20% de economia de custos e 45% menos de emissão de CO2 do que as carcaças de metal [93 kg a menos que o alumínio, 556 kg a menos que o aço, mais de 200.000 km], afirmou Bouffier.

A carcaça tem um alto grau de integração de componentes funcionais e é moldada em um processo único, com flanges sem costura, perfis UD verticais em vez de perfis metálicos, integração de rosca de parafuso e "roteamento seguro de refrigerante", enfatizou Bouffier.

O gerente de engenharia da Kautex Textron, Havya Premkumar, disse no início do ano: "O que é único em nosso sistema de bateria Pentatonic é que ele não requer nenhum reforço metálico. e gerenciamento térmico."

Bouffier referiu-se à resistência interna e externa ao fogo. Tendo em vista o uso do grau B24CMH 2.0 de GF-nylon 6 e folha composta Dynalite 102-RGUD600 Tepex moldada por compressão de Cologne, Lanxess Germany GmbH com sede na Alemanha (Hall 6, Booth C76-C78), Bouffier foi questionado se a chama UL94 VO material retardador é necessário. Ele respondeu: "Não precisamos necessariamente do V-0, mas um design inteligente com tanto retardamento de chama quanto necessário determina se os testes de fogo são aprovados."

O compromisso da Kautex Textron com carcaças de baterias termoplásticas foi confirmado pelo anúncio de agosto de 2021 da expansão da produção na fábrica de Pinghu, na China, com a instalação de uma linha D-LFT baseada em uma prensa de 5.500 toneladas, especificamente para carcaças de baterias pentatônicas e voltada para atendendo a mais de cinco clientes locais.

Bouffier admitiu a avaliação do material à base de polipropileno, mas foi rejeitado devido à resistência ao calor 10°C menor do que o nylon. Rudolf Stauber, da Stauber-Engineering, ex-gerente da BMW, disse que o transporte de veículos por trilhos, estradas ou navios causa danos devido ao impacto repetitivo. Portanto, algum amortecimento deve ser usado. Outro ex-gerente da BMW, Hans Schwager, da Consulting4Carbon, que anteriormente liderou o desenvolvimento da estrutura da célula de passageiros em fibra de carbono do BMW i3, perguntou sobre as variações de temperatura, ao que Bouffier respondeu que isso não havia sido testado.

Bouffier sugeriu que as montadoras podem falar melhor sobre a reciclagem, mas sugeriu que o náilon em carcaças de baterias em fim de vida poderia, em teoria, ser dissolvido em solução e fibras de vidro residuais moídas e usadas para outros fins, devido ao encurtamento do comprimento da fibra durante a retificação, "se idealmente tem um circuito fechado." Stauber estava cético, dizendo: "Muitos carros são de propriedade de particulares, cujos veículos têm várias peças desmontadas, enquanto o restante vai para um dos 66 trituradores na Alemanha. Eles não voltarão para Kautex; esta indústria é controlada e regulamentada pelo mercado por políticos".