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May 26, 2023

Grandes carcasas para baterías fabricadas en serie de plástico

Los plásticos técnicos como la poliamida 6 ofrecen numerosas ventajas para el diseño de carcasas de baterías para vehículos eléctricos, en términos de sostenibilidad, costes de fabricación, ahorro de peso y

Los plásticos técnicos como la poliamida 6 ofrecen numerosas ventajas para el diseño de carcasas de baterías para vehículos eléctricos, por ejemplo en términos de sostenibilidad, costes de fabricación, ahorro de peso e integración funcional económica. Sin embargo, hasta ahora existían dudas sobre si estos componentes grandes y complejos también son capaces de cumplir los requisitos tan exigentes en cuanto a resistencia mecánica y propiedades ignífugas. Kautex Textron y LANXESS han llevado a cabo un examen exhaustivo precisamente de esto utilizando un demostrador de tecnología desarrollado conjuntamente hecho de poliamida 6. LANXESS fue responsable del desarrollo del material y Kautex Textron de la ingeniería, el diseño y el proceso de fabricación del demostrador.

“El demostrador de serie cercana supera todas las pruebas mecánicas y térmicas relevantes para este tipo de recintos. Además, se han desarrollado soluciones para la gestión térmica y la estanqueidad de la envolvente, por ejemplo. Todo esto ha demostrado la viabilidad técnica de estos componentes de seguridad, que son complejos y están sujetos a altos niveles de estrés”, explica el Dr. Christopher Hoefs, director de proyecto e-Powertrain en LANXESS. Actualmente, se está probando en carretera un prototipo de carcasa en un vehículo de prueba para verificar su idoneidad para el uso diario. "Actualmente estamos abordando conjuntamente los primeros proyectos de desarrollo de producción en serie con fabricantes de automóviles para implementar la nueva tecnología en la producción en serie", explica Felix Haas, director de desarrollo de productos de Kautex Textron.

“Los cálculos revelaron que la huella de carbono de la carcasa de plástico es más de un 40 por ciento 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 la costosa pintura por inmersión catódica para evitar la corrosión cuando se utiliza acero, ayudan a minimizar la huella de carbono”, afirma Hoefs. El diseño del componente termoplástico también facilita el reciclaje de la carcasa en comparación con materiales termoestables como, por ejemplo, compuestos de moldeo en láminas (SMC).

Las pruebas en el demostrador de tecnología se llevaron a cabo de acuerdo con estándares reconocidos internacionalmente para vehículos eléctricos de batería, como ECE R100 de la Comisión Económica para Europa o el estándar chino GB 38031. La carcasa de gran formato, totalmente de plástico, que mide aproximadamente 1.400 milímetros de largo y ancho, demostró su rendimiento en todas las pruebas relevantes. Cumple, por ejemplo, los requisitos de la prueba de choque mecánico, con la que se examina el comportamiento del componente en caso de golpes fuertes, y de la prueba de aplastamiento, con la que los desarrolladores examinan la resistencia de la carcasa de la batería en caso de caída. deformación lenta. Los resultados de las pruebas de caída y vibración también fueron positivos, al igual que los de la prueba de impacto contra el fondo. Esta prueba examina la estabilidad de las baterías, que en su mayoría están alojadas en el suelo del vehículo, en caso de contacto con el suelo de la estructura del vehículo o de impactos de piedras de gran tamaño. “Todos los resultados de las pruebas corroboran las simulaciones y cálculos anteriores. En ninguno de los casos de carga se habría producido un fallo crítico de la carcasa de plástico”, explica Haas. El demostrador también demostró su resistencia a fuentes de fuego externas debajo del vehículo según ECE R100 (fuego externo).

El demostrador se desarrolló basándose en la carcasa de aluminio de la batería de un vehículo eléctrico de tamaño medio y se diseñó para su 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 ningún retrabajo adicional. Las áreas relevantes para el accidente están especialmente reforzadas con espacios en blanco colocados localmente hechos del compuesto Tepex dynalite 102-RGUD600, a base de poliamida 6, reforzado con fibra continua. En comparación con una versión de aluminio, se consigue un ahorro de peso de alrededor del 10 por ciento, lo que resulta ventajoso para la autonomía y, con ello, la huella de carbono del vehículo. La integración de funciones, como elementos de fijación, nervaduras de refuerzo y componentes para la gestión térmica, reduce significativamente el número de componentes individuales en comparación con el diseño metálico, lo que simplifica el montaje y el esfuerzo logístico y reduce los costes de fabricación.

Puede encontrar información más detallada sobre los productos y tecnologías LANXESS para el campo de la nueva movilidad y las innovaciones en baterías de Kautex Textron en https://lanxess.com/en/Products-and-Solutions/Focus-Topics/LANXESS-e-Mobility and www.kautex.com/es/mobility/battery-systems.

Información para editores:Todos los comunicados de prensa globales de LANXESS y las fotografías que los acompañan se pueden encontrar en http://press.lanxess.com. Las fotografías recientes de la Junta Directiva y otro material de imágenes de LANXESS están disponibles en http://photos.lanxess.com.

Portavoz Comercio y Medios Técnicos