玻璃纖維增強聚酰胺6用于汽車電池外殼，在確保性能的同時實現(xiàn)輕量化
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隨著電動汽車產(chǎn)量的增加和充電基礎設施的發(fā)展，長途旅行變得更加可行，汽車制造商有責任進一步減輕汽車重量。剩下的一個相對未開發(fā)的應用是電池箱。一些聯(lián)盟和個別公司正在競爭開發(fā)業(yè)務解決方案。
例如，朗盛和考Kautex Textron正在對直接長纖維熱塑性塑料（D-LFT）和聚酰胺6（PA6）樹脂進行可行性研究。同時，Aimplas正在開發(fā)基于可重復使用和可回收長纖維熱塑性復合材料的輕型車輛可持續(xù)電池外殼。放電的電池組將可熱插拔。在其他發(fā)展中，Vestaro財團正在采用一種新方法，該方法基于用于高壓電池模塊外殼的輕質(zhì)片狀模塑化合物。
從PA6,6切換到PA6
朗盛在電動汽車電池的外圍組件方面也取得了進展，再次引領潮流。據(jù)聚酰胺供應商稱，PA6和PA66是具有非常相似特性的材料，但它們經(jīng)常相互競爭。最近，PA66的價格緊張和暫時有限的供應導致其在傳統(tǒng)應用中甚至被PA6取代。然而，通常由PA66制成的組件的新開發(fā)現(xiàn)在越來越多地直接用PA6實現(xiàn)。
目前的一個例子是德國汽車制造商生產(chǎn)的電動小型車中使用的車載電池充電器。它由朗盛的 Durethan BKV50H3.0 組成，并由50%重量的短玻璃纖維高度增強。由外殼和充電器組成的材料組合的制造商是Leopold Kostal GmbH & Co. KG（德國Luedenscheid），汽車、工業(yè)和太陽能電氣及電氣連接器系統(tǒng)的全球系統(tǒng)供應商。
這一大規(guī)模應用突出了一個事實，即PA6化合物在用于電動汽車中乙二醇水冷卻液的冷卻應用之前不必水解和穩(wěn)定。朗盛高性能材料業(yè)務部技術大客戶經(jīng)理Bernhard Helbich博士，解釋說：“我們相信，在未來，這種聚酰胺6產(chǎn)品將在電動汽車外殼和其他熱管理部件的大規(guī)模生產(chǎn)中變得非常常見。這對于冷卻系統(tǒng)中的流體連接器或控制單元等應用來說尤其如此。”
電力系統(tǒng)的熱管理要求不同
長期以來，內(nèi)燃機冷卻回路中的塑料零件一直是PA66的天下。這是因為這種熱塑性塑料對水-乙二醇混合物等熱冷卻劑具有很強的耐受性。然而，純電力系統(tǒng)的熱管理要求正在向低溫方向轉變。對于所有電動汽車，聚酰胺6化合物對水-乙二醇混合物的長期耐熱性對大多數(shù)零件來說都足夠，在某些情況下甚至會顯著延長應力時間。因此，在車輛運行期間，外殼可以永久承受高達85°C的溫度，而不會出現(xiàn)任何問題，并且可以實現(xiàn)高達10巴的爆裂負載。樣品的長期測試還表明，水-乙二醇混合物中化合物的機械性能幾乎沒有降低。甚至在110℃和1.5 bar的壓力下存放了1500小時。因此，該材料符合德國一家大型汽車制造商對電動汽車水冷部件的技術要求。
外殼長約29厘米，寬12厘米，法蘭長度相當長。外殼與密封圈一起擰到充電器的鋁制外殼上。PA6化合物的高強度和剛度確保外殼滿足嚴格的密封要求。Bernhard Helbich評論道：“為此，我們與Kostal密切合作，優(yōu)化機械零件的性能。通過模擬填充，我們確定了如何在注射成型中實現(xiàn)收縮和翹曲的最小值。”
此外，Durethan BKV50H3.0采用無銅H3.0熱穩(wěn)定性，不會導致冷卻回路中金屬部件的電腐蝕。它對電動汽車運行中通常出現(xiàn)的介質(zhì)（如油、潤滑脂、蓄電池電解液和路鹽）具有阻力。
