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Sistemas avançados de gestão térmica para baterias de veículos elétricos mais seguras

Por Bert Keestra
Application Development Engineer

Os veículos elétricos (EV) estão a transformar a indústria automóvel, impulsionados por regulamentos mais exigentes de emissões de CO2 e pelo aumento da procura dos consumidores por opções mais sustentáveis. Garantir a segurança e eficiência das baterias dos EV requer sistemas inovadores de gestão térmica (TMS). As soluções avançadas de materiais da Envalior oferecem desempenho excecional, poupança de custos e fiabilidade, apoiando o futuro do transporte elétrico.Gestão térmica avançada.

A importância dos sistemas de gestão térmica para veículos elétricos (EVs)

Os fabricantes automóveis estão a investir rapidamente em veículos elétricos (EVs) para cumprir as normas de emissões e responder à procura dos consumidores. O custo de um EV prevê-se que seja comparável ao custo de um veículo com motor de combustão interna, graças aos avanços na tecnologia das baterias. Estas inovações, que permitem maior autonomia e carregamentos mais rápidos, estão a impulsionar um mercado de EVs que se prevê que cresça para $2,5 mil milhões USD até 2027.

Ao contrário dos motores de combustão interna (ICE), as baterias dos veículos elétricos funcionam dentro de uma faixa de temperatura restrita para garantir a eficiência energética e evitar thermal runaway—situação em que temperaturas acima de 65°C podem criar riscos de incêndio. Os sistemas de gestão térmica (TMS) são essenciais para manter esta faixa, prolongar a vida útil da bateria e assegurar a segurança operacional. Adicionalmente, os TMS continuam ativos durante carregamentos rápidos para gerir o calor gerado pelas baterias dos EVs, exigindo soluções de termoplástico com elevado desempenho térmico.componentes para resistir a mais de 10.000 horas de exposição ao líquido de refrigeração.

Redução de peso e design aprimorado para controlo do líquido de refrigeração

Em veículos elétricos e híbridos, os sistemas de gestão térmica (TMS) utilizam bombas de água elétricas e válvulas de controlo de líquido de refrigeração para uma regulação precisa da temperatura. Estes componentes devem cumprir requisitos de design complexos mantendo-se leves. Os fabricantes estão a substituir cada vez mais os metais nos TMS por termoplásticos de engenharia, que oferecem soluções eficientes em termos de custo e com elevado desempenho.

O sulfureto de polifenileno (PPS) é uma escolha popular para componentes de TMS, reconhecido pela sua resistência à hidrólise e robustez mecânica. Contudo, as poliamidas (PA) estão a emergir como uma alternativa versátil, capazes de responder a necessidades específicas de aplicação garantindo um desempenho fiável. A Envalior oferece um portefólio robusto de materiais, incluindo Xytron PPS, ForTii® PPA, Akulon® PA66 e EcoPaXX® PA410, adaptados a várias aplicações TMS como tubos para líquido de refrigeração, válvulas de controlo elétrico e camisas de água.

Xytron PPS: Material de referência para gestão térmica na indústria

Xytron G4080HR destaca-se no mercado TMS devido à superior interface de ligação entre as fibras de vidro e a resina PPS, otimizando a resistência à hidrólise e a robustez mecânica. Ensaios prolongados em água glicol (50%/50%) a 135°C revelaram as seguintes vantagens:

  • Resistência à tracção: 114% superior em comparação com PPS concorrentes após 3.000 horas de envelhecimento em líquido de refrigeração.
  • Alongamento na rotura: 63% superior após exposição prolongada.
  • Resistência na linha de soldadura: 85% superior após 1.000 horas de envelhecimento em líquido de refrigeração.

Estes resultados demonstram a durabilidade excecional do Xytron e as suas reduzidas propriedades de lixiviação, aspetos cruciais para componentes TMS, especialmente em veículos a pilha de combustível de hidrogénio.

Otimização da produção para redução de custos

A produção deA produção de componentes automóveis compactos e complexos pode ser demorada e dispendiosa. Os materiais da Envalior ajudam os fabricantes a otimizar processos, minimizar erros de produção e encurtar ciclos de aprovação de peças.

A nossa equipa global oferece apoio presencial com ferramentas avançadas de engenharia assistida por computador (CAE) para moldação, incluindo análise anisotrópica baseada em Digimat, que prevê o desempenho das peças com elevada precisão. As propriedades de elevado fluxo do Xytron e de outros materiais do nosso portefólio permitem aos fabricantes reduzir tempos de ciclo, aumentar a flexibilidade de conceção e diminuir os custos operacionais.

Com décadas de experiência em aplicações automóveis, elétricas e eletrónicas, a Envalior colabora com líderes do setor para fornecer soluções sustentáveis e economicamente eficientes. As nossas parcerias consolidadas com OEM automóveis garantem aprovações de peças mais rápidas, permitindo aos fabricantes fortalecer relações e aproveitar novas oportunidades de crescimento no mercado dinâmico de veículos elétricos.

Descubra como os materiais avançados da Envalior podem otimizar os seus sistemas de gestão térmica para veículos elétricos.Contacte-nos hoje ou visite plasticsfinder.envalior.com para explorar as nossas soluções inovadoras para aplicações em veículos elétricos.

Bert Keestra
Application Development Engineer

Bert Keestra estudou engenharia química na Technical University Eindhoven (TU/e) nos Países Baixos. ApósApós concluir o doutoramento em tecnologia de polímeros na mesma universidade, iniciou funções na Envalior no departamento corporativo de investigação em ciência de materiais. Em 2010, transferiu-se para a unidade de negócio Engineering Materials como especialista em desenvolvimento de produto e, posteriormente, como engenheiro de desenvolvimento de aplicações, com foco em recipientes de pressão compósitos.

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