鉅大LARGE | 點擊量：469次 | 2022年09月13日
FraunhoferLBF研發(fā)相變材料及"三明治"結構提升電池外殼強度及隔熱性能
據(jù)外媒報道，歐盟能源管理及使用優(yōu)化項目(OptimizedEnergyManagementandUse，OPTEMUS)旨在降低能耗并通過車輛空間優(yōu)化方式，兼顧車內空間、成本及復雜性要求，旨在解決因電池容量有限而導致的電動汽車續(xù)航里程數(shù)受限問題。
OPTEMUS旨在研發(fā)眾多創(chuàng)新型核心技術(綜合熱管理系統(tǒng)方法，由緊湊型制冷裝置及緊湊型空調暖通裝置、電池外殼、絕緣件構成，該方法可被用作蓄熱、儲能設備、熱能管理控制單元、再生減震器構成)及互補性技術(complementarytechnologies)及智能控制(生態(tài)駕駛、環(huán)保路線策略、預見性座艙預調策略、最低能耗、電動管理策略)。
OPTEMUS項目涉及了一款帶蓄熱功能的動力鋰離子電池，弗勞恩霍夫協(xié)會(FraunhoferLBF)結構耐用性及系統(tǒng)可靠性研究所曾參與該產品的設計。
該款由FraunhoferLBF研發(fā)的相變復合材料系統(tǒng)(phasechangematerialcompositesystem)可被用于預調溫度敏感型電芯，適用于嚴寒氣候，采用絕熱罩后可確保其在最佳的工作溫度下運行，從而延長電池的使用壽命。值得一提的是，該設計省去了主動溫控。
反之，該設計還能規(guī)避電池的不必要散熱(unwantedheat)在短時間內呈現(xiàn)上升態(tài)勢，例如：電池快充的時候。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
為確保相變復合材料的熱解耦(thermallydecouple)，防止對環(huán)境造成及便于進程控制，F(xiàn)raunhoferLBF科研人員采用了新方法來制作絕熱、高強度電池外罩。
該部件基于泡沫塑料注塑一體式聚合物泡沫(SABICPP15T1020)打造，采用混合生產工藝后，可與高強度熱塑料纖維塑料復合材料(TP-FKV)相融合，該泡沫提升了材料的絕熱性能。
為調查并評估不同類型的聚合物泡沫及泡沫孔結構(foammorphologies)，從而提升隔熱能力，研究人員設計一種基于計算機斷層掃描3D圖像技術的空洞分析法。
由于聚合物泡沫的強度和硬度低，研究人員在材料上涂覆了TP-FKV，確保其能安全地承載電池的工作載荷。為此，LBF科研人員制作了一款厚度為0.25毫米的薄單向性膠帶(unidirectionaltapes)(UDMAXfromSABIC)，在注入一體化泡沫前，利用混合制造工藝，對其三維進行調整，然后將其用作核心層，介于兩個層壓層(laminatecoverlayers)之間。
該三明治結構具有以下優(yōu)點：輕量化潛力大、彎曲性能高、耐沖擊性強。此外，該材料還對表面起到了防護用途，防止外部物質的侵入，在電池組應用中發(fā)揮了重要用途。
上述兩款材料及結構理念均可被用于大規(guī)模生產中。
