Evonik presenta carcasa de batería de alto voltaje más ligera y rentable con SMC de fibra de vidrio

Se informó el 1 de febrero que Evonik Industries (Essen, Alemania) y socios del consorcio han desarrollado un concepto de carcasa de batería de alto voltaje más ligero y rentable para soluciones de e-movilidad usando compuesto de moldeo en lámina (SMC) de epoxi reforzado con fibra de vidrio. Según la empresa, el concepto holístico de sistema de batería ofrece a la industria automotriz una alternativa más segura y energéticamente eficiente a los metales, o a los plásticos reforzados con fibra de carbono de mayor precio.

Contexto de mercado y desafíos

Aunque millones de coches eléctricos e híbridos enchufables ya circulan por carreteras de todo el mundo, Evonik dice que aún no hay estándares generalmente aplicables para los componentes individuales. Sin embargo, se están haciendo esfuerzos significativos para estandarizar conjuntos de vehículos individuales y establecer un estándar de componentes transversal al mercado.

Aumentar la autonomía de los vehículos mejorando la capacidad de almacenamiento de las baterías y la recuperación eficiente de energía es actualmente uno de los principales focos. Además, reducir el peso de los componentes individuales del vehículo también puede ayudar a reducir la cantidad de energía necesaria para superar la resistencia a la conducción (ej. rodadura de neumáticos, pendiente, aceleración).

Concepto modular multi-material

Con este fin, Evonik, Forward Engineering, LION Smart, Lorenz Kunststofftechnik y Vestaro (una joint venture de Evonik y Forward Engineering), comenzaron a trabajar juntos en un enfoque modular multi-material a finales de 2019. El concepto de carcasa de batería compuesto desarrollado bajo esta asociación puede usarse para tres tamaños de batería diferentes, 65 kilovatios-hora (kWh), 85 kWh y 120 kWh para uso en varios tamaños y clases de vehículos. Uno de los elementos clave del nuevo concepto de batería es la tapa de SMC de fibra de vidrio. Basada en el agente de curado epoxi de alto rendimiento VESTALITE S de Evonik, el SMC supuestamente ofrece los niveles de rendimiento de las anteriores carcasas de batería basadas en metal, siendo significativamente más ligero que los materiales SMC actuales, más costosos. Además, se dice que la carcasa reduce el peso de la carcasa de batería aproximadamente un 10% en comparación con otras combinaciones de materiales comúnmente usadas, sin ninguna pérdida en propiedades mecánicas.

"Los módulos de batería y su carcasa se han convertido en un área clave para mejorar el rendimiento, eficiencia y asequibilidad de los vehículos eléctricos modernos", dice Dr. Leif Ickert, responsable de marketing Composites and Adhesives, Evonik Operations GmbH y director general, Vestaro GmbH. "Las tecnologías compuestas proporcionan resistencia y versatilidad, y ofrecen una solución muy prometedora para futuros conceptos de sistemas de batería. Nuestro nuevo SMC reforzado con fibra de vidrio ofrece el rendimiento y los beneficios económicos que la industria automotriz requiere para avanzar con la próxima generación de conceptos de e-movilidad sostenibles".

Propiedades y sostenibilidad

Evonik dice que el SMC de epoxi reforzado con fibra de vidrio posee excelentes propiedades mecánicas incluyendo resistencia a la flexión e impacto, y al usar resina epoxi en lugar de la resina poliéster habitual, se han eliminado otros problemas encontrados a menudo durante el procesamiento posterior de materiales SMC reforzados con fibra de vidrio. Además, cumple todas las especificaciones sobre resistencia al fuego y es fácil de procesar incluso cuando se demandan geometrías complejas. El concepto completo fue probado con éxito para idoneidad para producción en serie y seguridad incluso bajo condiciones extremas.

Evonik señala que el socio del consorcio, Lorenz Kunststofftechnik, también ha desarrollado un proceso establecido para reciclar con éxito estos materiales SMC reforzados con fibra de vidrio, un factor importante en vista de los crecientes requisitos de sostenibilidad en la industria automotriz.