Сряда, 07 Септември 2011 16:49

Защитени при катастрофа батерии за електромобили

От
По-лека и по-здрава опаковка на батерии за електромобили за масово производство

Технологиите за захранване и задвижване на електромобили се развиват стремглаво, от подмяната на батерии, през различните технологии за тяхното изработване, до бързите зарядни станции и т.н. Множество изследователски институти работят в тези направления и сред тях е екип от учени от Fraunhofer, който е заменил кутията, в която се вграждат литиево-йонни батерии в изключително лек компонент. Експериментът не само намалява теглото на опаковката, и осигурява висока защита при удар, но за първи път досега може да се произвежда масово...

За да бъде една електрическа кола природосъобразна, тя трябва да е възможно най-лека, защото когато светофарът светне в зелено, всеки допълнителен килограм увеличава разхода на енергия за ускоряване на колата. А колкото е по-лека една кола, толкова по-дълго може да остане на пътя, без нужда от презареждане. За да развият симбиозата между електрическата мобилност и леките конструкции, инженерите от Fraunhofer Institute for Chemical Technology ICT в Пфинцтал, Германия, разработват производствени концепции с една единствена цел – те искат постепенно да заменят индивидуалните компоненти в колата с изключително леки заместители. "Това обаче не трябва да влияе на стабилността и на сигурността на пътниците", смята Манфред Райф, мениджър на на съвместния проект "Fraunhofer System Research for Electromobility".

Фактът, че това е възможно е доказан от изследователите с Artega GT, спортна кола, модифициране в прототип с електро задвижване, при който електромоторът е разположен отзад. Експерти, заедно с колеги от Fraunhofer институтите по Механика на материалите, Структурна издръжливост и надеждност на системите, Високоскоростна динамика, както и института Ernst-Mach, са разработили готова за масово производство и защитена при катастрофи опаковка за батерии, която отговаря на стриктни изисквания. Изработената опаковка, която побира батерии с тегло до 340 килограма, тежи само 35 килограма. "Традиционните решения от стомана са с до 25% по-тежки", казва Райф. "Нашата опаковка за батерии може да издържи при катастрофа, при десетократно ускорение на гравитацията". И дори при сблъсък на опаковката с остър предмет при скорост от 60 км/ч, изключително чувствителната батерия в опаковката остава незасегната. В допълнение, 16-те тестови литиево-йонни модула са защитени от влага, а полу-пропусклива мембрана за изравняване на налягането гарантира, че батериите могат "да дишат".

Това, което прави новата защитна опаковка за батерии толкова специална, са новите материали от усилени композитни нишки. Понастоящем стоманените компоненти се заваряват заедно, за оформяне на кутии за съхранение на батерии. "Леките компоненти обаче трябва да могат да се произвеждат масово", обяснява още Райф. "Досега, това не беше възможно в тази форма". Композитните материали се използват отдавна в самолетостроенето, но всяка година се произвеждат само няколкостотин. Коли обаче се произвеждат по няколко хиляди дневно и при масовото производство има коренно различни изисквания по отношение на материалите. По тази причина, учените са разработили специален процес с времетраене на циклите позволяващо произвеждането на големи количества модули. "Процесът е създаден така че множество стъпки да могат да се изпълняват едновременно", уточнява Райф. Например, пластмасата се загрява паралелно с производствения етап и елементите са подготвени, което гарантира натоварването на якост и опън при монтирането в отделението за съхранение в задната част на Artega. Това включва, например, насочено ориентирани структури от фибростъкло или специално изработени метални вложки. След това всички компоненти се събират и пресоват заедно в "едностепенен процес".

Изобретението си учените ще представят на Composites Europe Fair 2011 в Щутгарт. В момента, кутията за батерията все още се закрепва с напречни сглобки в задната част на Artega, но експерти вече работят с проф. д-р Франк Хенинг по замяната на този модул с нова лека конструкция.

[От Phys.org, Fraunhofer-Gesellschaft]

Прочетено 2049 пъти Последна корекция Събота, 28 Декември 2013 11:44
Маргарита Николова

Този имейл адрес е защитен от спам ботове. Трябва да имате пусната JavaScript поддръжка, за да го видите.