Verminder het risico op schade aan EV-accu's bij het gebruik van Pocan® AF4130, een vlamvertragende PBT+ASA kwaliteit
Wanneer automotive OEM's elektrische voertuigen (EV’s) ontwerpen en produceren, vereist dit een fundamenteel ander engineeringproces. Constructiethermoplasten zoals PBT en PBT-blends bieden potentieel voor talloze toepassingen in de EV-accusector. Hoewel met name PBT veelvuldig wordt ingezet in elektrische en elektronische automotive componenten, is het een uitdaging om een materiaal te vinden dat specifiek geschikt is voor accutoepassingen. Er gelden strikte eisen, daarom hebben Envalior en Hella Pocan AF4130 afgestemd op gebruik voor BMU- en CMU-behuizingen die aan batterij-specifieke vereisten voldoen: het materiaal is bestand tegen hitte en chemicaliën.
Elektrische voertuigen (EV's) zijn blijvend en nemen sterk toe – volgens de nieuwste editie van deIEA’s jaarlijkse Global Electric Vehicle Outlook, zijn er in 2022 wereldwijd meer dan 10 miljoen elektrische voertuigen verkocht en wordt verwacht dat de verkoop dit jaar met nog eens 35% zal stijgen tot 14 miljoen. Daarom worden EV’s ontwikkeld en geproduceerd om deze groei in verkoop te realiseren. Bij het ontwerpen en produceren van deze batterij-elektrische voertuigen door automotive fabrikanten, vindt er een fundamenteel ander engineeringproces plaats.
POCAN® (PBT en PBT-blends) wordt al succesvol toegepast in talrijke elektrische en elektronische automotive componenten, waaronder sensoren, connectoren en actuatorbehuizingen. Toch kan het uitdagend zijn om een materiaal te vinden dat specifiek geschikt is voor batterijcomponenten, aangezien het materiaal moet voldoen aan eisen zoals bestendigheid tegen batterij-elektrolyten, hitte en chemicaliën.
Het accumanagementsysteem is de levensader van de EV
In een EV zijn de battery management unit (BMU) en cell monitoring unit (CMU) van cruciaal belang. De CMU verzamelt en monitort accugegevens en is verantwoordelijk voor de lading, conditie en status van de accu. Indien de batterij zich in een kritieke toestand bevindt, bepaalt de BMU de oorzaak en stuurt tegenmaatregelen aan via het energiebeheersysteem van het voertuig. Dit voorkomt dat de accu ooverladen of onderladen, wat de batterij kan beschadigen.
Behuizingscomponenten voor de BMU moeten compact, vlak, geïntegreerd en gecertificeerd brandwerend zijn. De functie van de behuizing is het sturen van hoogspanningsstroomsensoren en isolatiebewakingsunits in batterijen voor EV's en hybride voertuigen. Voor de CMU zijn functies geïntegreerd, waardoor de geometrie complex is. Daarom moet het gebruikte materiaal lage kromtrekking hebben om het complexe ontwerp te faciliteren.
Een samengesteld materiaal dat voldoet aan uw eisen voor batterijbehuizingen
Om aan al deze toepassingsvereisten te voldoen, hebben wij samen met Hella een materiaal ontwikkeld voor BMU- en CMU-behuizingen. We hebben gebruik gemaakt van onze ervaring met een laag-kromtrekkend en vlamvertragend PBT-materiaalmengsel voor veiligheid kritische elektronische componenten voor EV's. Het resultaat van onze samenwerking is Pocan® AF4130, een 30 gew.% glasvezelversterkt, laag kromtrekkend mengsel van PBT+ASA met een laag-vluchtig, halogeenhoudend vlamvertragersysteem. Pocan® staat bekend om zijn indrukwekkende weerstand tegen hitte en chemicaliën, uitstekende elektrische eigenschappen, sterkte en hardheid.
Pocan AF4130 is geschikt voor toepassingen die lage emissies vereisen
Een thermische desorptieanalyse is uitgevoerd, waarbij de emissies van vluchtige organische stoffen en condenseerbare stoffen uit niet-metalen automaterialen zijn vastgesteld conform de norm van de Duitse Vereniging van de Automobielindustrie. Dit maakt het materiaal zeer geschikt voor toepassingen die lage emissies vereisen, zoals interieurcomponenten.
Er zijn ook diverse opslagtesten met chemische media uitgevoerd om de chemische bestendigheid van het mengsel te bepalen. Het geselecteerde materiaal heeft alle tests doorstaan, waarbij het werd blootgesteld aan oliën, brandstoffen, reinigers en auto-onderhoudsproducten. Er trad tijdens geen van de testen oppervlaktebeschadiging op.
Daarnaast is een analyse uitgevoerd naar de bestendigheid van het materiaal tegen een elektrolyt van commerciële oorsprong, gebruikt in lithium-ionbatterijen, onder belastingvrije blootstelling en visuele inspectie, en onder belasting. De testmonsters werden blootgesteld aan een elektrolytdamp. Er werden geen zichtbare scheuren waargenomen in het mengmateriaal.
De beste oplossingen voor u mogelijk maken via Envalior’s Services
Ons HiAnt® klantenteam ondersteunde Hella door suggesties te doen over het componentontwerp en leverde karakteristieke materiaaleigenschappen die benodigd zijn voor CAE-ontwerp van de behuizingsdelen om aan de verwachte belastingen te voldoen. Daarnaast gaf Envalior aanbevelingen voor de spuitgietsimulatie en ondersteunde de spuitgietproeven op locatie. Voor Pocan® AF4130 werd met behulp van ionchromatografie een gehalte aan vrije ionische halogeniden lager dan 10ppm bevestigd en is geurtesten uitgevoerd volgens VDA270.