行业 | 跳出框框思考：电池外壳的轻量化( 二 ) 【能源人都在看

该项目涉及分别由菲亚特(Fiat)和依维柯(Iveco)参与的插电式电动汽车和全电动巴士的电池外壳开发，但Weidmann博士表示，已经有来自更广泛行业的令人鼓舞的反馈。此外，他说，这项技术并不局限于电池结构，还适用于任何要求成本效益轻量化设计的组件。
联盟开发的解决方案
在德国的其他地方，一个企业联盟在过去几年的工作中开发了一种电池外壳，该外壳使用安装在铝基板上的玻璃纤维增强 SMC（片状模塑料），据称有助于减轻约 10% 的重量与常用的现有材料组合相比，不会影响机械性能。涉及的企业包括：玻璃纤维产品制造商 Lorenz Kunststofftechnik；材料化学专家赢创；材料和生产工艺开发商 Forward Engineering；电池供应商 LION Smart；复合材料专家 Vestaro 和电池外壳供应商 Minth 。
Lorenz Kunststofftechnik 首席运营官 Peter Ooms 表示，该项目使用赢创的环氧固化剂来开发密度在 1.5-1.7gm/cm 之间的新型 SMC 。“它具有出色的性能，例如大于 350 MPa 的弯曲强度、大于 18,500 MPa 的弯曲弹性模量和大于 150kJ/m2 的抗冲击性， ”他报告说。“此外，通过使用环氧树脂代替通常的聚酯树脂，可以消除通常在使用玻璃纤维增强 SMC 材料时出现的其他问题。”
Ooms 表示，热性能也令人印象深刻。“该材料可在 800°C 下承受 10 分钟而不会烧穿，其绝缘性能可保护周围的组件和材料免受超过 300°C 的温度影响。此外，通过使用环氧树脂代替通常的聚酯树脂，可以消除在使用玻璃纤维增强 SMC 材料时通常会出现的其他问题。”
但是Ooms也指出了新发展中的三个特别的创新。他说：“首先，原料在20°C的常温条件下可以保存数月。”“第二是在材料中加入脱模剂，这样材料就不会粘在模具上。第三，任何使用传统或高科技SMC的客户都可以在不改变工艺的情况下使用这种材料。”
据 Ooms 称，进一步的工作是针对完全复合结构的开发，但他确认新产品已经引起了汽车行业的兴趣。“已经有几家汽车制造商做出了承诺， ”他表示。

文章图片

文章图片
一些公司联合开发了一种电池外壳，使用玻璃纤维增强SMC安装在铝基板上，据称比常用的材料组合可减轻10%的重量。
轻质层压板
与此同时，在英国，位于Pershore的Stalcom汽车技术公司推出了一种新的轻质层压电动车电池基板技术，暂时称为轻质层压板，该技术将铝与聚丙烯复合材料结合在一起，创造出一种所谓的“利用两种材料的最佳性能的非均质混合材料” 。该产品使用了德国Huesker合成公司生产的CFRTP材料层，并使用了英国公司Powdertech Surface Science的无胶粘剂粉末粘结工艺，据称该工艺提供的粘结强度是胶粘剂同类产品的三倍。
据Stalcom董事总经理Bob Mustard 表示，该产品的一个关键元素是使用这种连接技术，该技术是由Powdertech专门开发的，用于解决与将热塑性材料粘合到金属上的相关问题。他说：“这是将金属与聚丙烯连接起来的一个突破性工艺，简单、快速且干净。”
Mustard 说，如果需要，制造过程开始于复合材料和铝层的预切割和成型，这些复合材料和铝层已经应用了粘合涂层，并将机械固定件插入到铝中。然然后将铝板在短周期压缩成型过程中热熔到聚丙烯复合材料上，制成的组件可以直接从模具中使用。他补充道，加工技术和周期时间可以变化，以适应低、中或高产量，而只需稍作工艺更改即可。他表示：“一旦冷却并从工具中取出，所得到的组件在使用前只需很少或不需要后处理。”