Concept de boîtier de batterie composite haute tension développé pour les applications de mobilité électrique

Il a été signalé le 1er février qu'Evonik Industries (Essen, Allemagne) et les partenaires du consortium ont développé un concept de boîtier de batterie haute tension plus léger et plus rentable pour les solutions de mobilité électrique utilisant un composé de moulage de feuille époxy renforcé de fibres de verre (SMC) . Selon l'entreprise, le concept de système de batterie holistique offre à l'industrie automobile une alternative plus sûre et plus économe en énergie aux métaux ou aux plastiques renforcés de fibres de carbone à un prix plus élevé.

Bien que des millions de voitures électriques et hybrides rechargeables soient déjà sur les routes dans le monde, dit Evonik, il n'y a toujours pas de normes généralement applicables pour les composants individuels. Cependant, des efforts importants sont actuellement déployés pour normaliser les assemblages de véhicules individuels et établir une norme de composants intermarchés.

L'augmentation de l'autonomie des véhicules en améliorant la capacité de stockage des batteries et la récupération efficace de l'énergie est actuellement l'un des principaux domaines d'intervention. En outre, la réduction du poids des composants individuels du véhicule peut également aider à réduire la quantité d'énergie requise pour surmonter la résistance à la conduite (par exemple, le roulement des pneus, la pente, l'accélération).

À cette fin, Evonik, Forward Engineering, LION Smart, Lorenz Kunststofftechnik et Vestaro (une coentreprise d'Evonik et Forward Engineering), ont commencé à travailler ensemble sur une approche modulaire et multi-matériaux à la fin de 2019. Le concept de boîtier de batterie composite développé dans le cadre de ce partenariat, peut être utilisé pour trois tailles de batterie différentes, 65 kilowattheures (kWh), 85 kWh et 120 kWh pour une utilisation dans différentes tailles et classes de véhicules. L'un des éléments clés du nouveau concept de batterie est le couvercle SMC en fibre de verre. Basé sur l'agent de durcissement époxy haute performance VESTALITE S d'Evonik, le SMC offrirait les niveaux de performance des anciens boîtiers de batterie à base de métal, tout en étant nettement plus léger que les matériaux SMC actuels et plus coûteux. De plus, on dit que le boîtier réduit le poids du boîtier de la batterie d'environ 10 % par rapport aux autres combinaisons de matériaux couramment utilisées, sans aucune perte de propriétés mécaniques.

« Les modules de batterie et leur boîtier sont devenus un domaine clé pour améliorer les performances, l'efficacité et l'accessibilité des véhicules électriques modernes », déclare le Dr Leif Ickert, directeur marketing Composites et adhésifs, Evonik Operations GmbH et directeur général, Vestaro GmbH. « Les technologies composites offrent résistance et polyvalence, et elles offrent une solution très prometteuse pour les futurs concepts de systèmes de batteries. Notre nouveau SMC renforcé de fibre de verre offre les performances et les avantages économiques dont l'industrie automobile a besoin pour aller de l'avant avec la prochaine génération de concepts de mobilité électrique durable. »

Evonik affirme que l'époxyde SMC renforcé de fibres de verre possède d'excellentes propriétés mécaniques, notamment la résistance à la flexion et aux chocs, et en utilisant de la résine époxy au lieu de la résine polyester habituelle, d'autres problèmes souvent rencontrés lors du traitement en aval des matériaux SMC renforcés de fibres de verre ont été éliminés. De plus, il répond à toutes les spécifications concernant la résistance au feu et est facile à traiter même lorsque des géométries complexes sont exigées. L'ensemble du concept a été testé avec succès pour son aptitude à la production en série et sa sécurité, même dans des conditions extrêmes.

Evonik note que Lorenz Kunststofftechnik, partenaire du consortium, a également développé un processus établi pour recycler avec succès ces matériaux SMC renforcés de fibres de verre, un facteur important compte tenu des exigences croissantes en matière de durabilité dans l'industrie automobile.