Un consorcio de investigación formado por Farasis Energy, Kautex Textron GmbH & Co. KG (proveedor de sistemas de almacenamiento de energía) y el Instituto Fraunhofer de Dinámica de Alta Velocidad, Ernst-Mach-Institut, EMI está trabajando para hacer que las carcasas de baterías de plástico sean más seguras mediante del diseño virtual y así aumentar la seguridad de los vehículos eléctricos.
Farasis, un desarrollador y productor de tecnología de baterías de iones de litio de alto rendimiento y celdas de bolsa para electromovilidad, lidera el desarrollo del método del modelo de simulación para mapear la fuga térmica de celdas individuales y la propagación en el módulo. La empresa también ofrece asistencia en todos los temas relacionados con las baterías dentro del proyecto.
El proyecto de tres años, SiKuBa, “carcasas de baterías seguras y sostenibles a base de plástico”, recibió 2.6 millones de euros del Ministerio Federal de Asuntos Económicos y Acción Climática de Alemania y comenzó en julio de 2023.
Los recintos de plástico tienen muchas ventajas sobre los recintos metálicos. Son más ligeros, más sostenibles, más baratos de producir y tienen mejor aislamiento eléctrico. En caso de una celda dañada, la carcasa de la batería puede estar expuesta a enormes cargas térmicas, si debido al daño se produce una fuga térmica de las celdas individuales y, en el peor de los casos, esta reacción se propaga a las celdas contiguas (propagación térmica).
La carcasa de la batería desempeña en este caso una función muy importante para la seguridad, ya que contiene la dispersión de los gases y partículas calientes resultantes. Sin embargo, un desafío es demostrar su seguridad, lo cual es complejo y costoso.
Aquí es donde entra en juego el proyecto SiKuBa. La formación y propagación de flujos de partículas y gases calientes y su interacción con elementos estructurales se analizarán experimentalmente y se transferirán a modelos de simulación, lo que conducirá a una mayor rentabilidad y rentabilidad en el desarrollo. fase. También será posible evaluar la seguridad de la batería con respecto a escenarios de casos de carga, materiales y diseño de componentes.
Los efectos fundamentales se investigan a nivel de laboratorio, incluido el comportamiento termomecánico del material y la desgasificación de las células. Los conocimientos adquiridos se integran en modelos de simulación y finalmente se validan mediante pruebas físicas en una carcasa de demostración que se parece mucho al producto planificado. Los métodos de simulación desarrollados no solo permiten importantes ahorros de tiempo y costos durante la fase de desarrollo, sino también una evaluación integral de la seguridad de la batería en una variedad de diferentes escenarios de carga, materiales y diseño de componentes.
Farasis Energy, junto con sus socios, desarrollará un modelo detallado para simular la fuga térmica o mejorará los modelos existentes dentro de la empresa. En futuros procesos de desarrollo para proyectos de módulos y paquetes, los conocimientos obtenidos del modelo de simulación desarrollado se utilizarán para acelerar el desarrollo y ahorrar en pruebas costosas. Además, estos modelos de simulación permiten a la empresa lograr una integración más rápida y segura de módulos y carcasas de paquetes a base de plástico.
Fuente de Congreso de coches ecológicos
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