Um consórcio de pesquisa que inclui Farasis Energy, Kautex Textron GmbH & Co. KG (fornecedor de sistemas de armazenamento de energia) e o Instituto Fraunhofer de Dinâmica de Alta Velocidade, Ernst-Mach-Institut, EMI está trabalhando para tornar os invólucros de baterias de plástico mais seguros por meio do design virtual e, assim, aumentar a segurança dos veículos elétricos.
Farasis, desenvolvedora e produtora de tecnologia de bateria de íons de lítio de alto desempenho e células de bolsa para eletromobilidade, está liderando o desenvolvimento do método do modelo de simulação para mapear a fuga térmica de células individuais e a propagação no módulo. A empresa também está fornecendo suporte em todos os tópicos relacionados à bateria do projeto.
O projeto de três anos – SiKuBa – “caixas de baterias seguras e sustentáveis à base de plástico” – recebeu 2.6 milhões de euros do Ministério Federal Alemão para Assuntos Económicos e Ação Climática e teve início em julho de 2023.
Os gabinetes de plástico têm muitas vantagens sobre os gabinetes de metal. São mais leves, mais sustentáveis e mais baratos de produzir, além de terem melhor isolamento elétrico. No caso de uma célula danificada, a caixa da bateria pode ser exposta a enormes cargas térmicas se ocorrer fuga térmica de células individuais devido ao dano e, no pior dos casos, esta reação se espalha para células adjacentes (propagação térmica).
A caixa da bateria tem neste caso uma função altamente relevante para a segurança, pois contém a propagação dos gases e partículas quentes resultantes. Um desafio, porém, é comprovar sua segurança, que é complexa e cara.
É aqui que entra o projeto SiKuBa. A formação e propagação de fluxos de gases quentes e partículas e sua interação com elementos estruturais serão analisadas experimentalmente e transferidas para modelos de simulação, o que levará a um aumento na eficiência de custos e de tempo no desenvolvimento. Estágio. Também será possível avaliar a segurança da bateria em relação a cenários de carga, materiais e design de componentes.
Os efeitos fundamentais são investigados em nível laboratorial, incluindo o comportamento termomecânico do material e a desgaseificação celular. O conhecimento adquirido é integrado em modelos de simulação e finalmente validado por testes físicos em uma caixa demonstradora que se assemelha muito ao produto planejado. Os métodos de simulação desenvolvidos não só permitem economias significativas de tempo e custos durante a fase de desenvolvimento, mas também uma avaliação abrangente da segurança da bateria sob uma variedade de diferentes cenários de carga, materiais e design de componentes.
A Farasis Energy, em conjunto com seus parceiros, desenvolverá um modelo detalhado para simular a fuga térmica ou aprimorar os modelos existentes na empresa. Em futuros processos de desenvolvimento para projetos de módulos e pacotes, os insights obtidos com o modelo de simulação desenvolvido serão utilizados para agilizar o desenvolvimento e economizar em testes dispendiosos. Além disso, esses modelos de simulação permitem que a empresa obtenha uma integração mais rápida e segura de módulos e invólucros de pacotes baseados em plástico.
Retirado de Congresso de carros verdes
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