Lanxess dan Kautex Textron Mempionir Termoplastik D-LFT untuk Perapian Baterai EV Ringan
Perusahaan kimia khusus Lanxess (Cologne, Jerman) dan Kautex Textron GmbH & Co. KG (Bonn, Jerman), sebuah perusahaan Textron Inc. (Providence, R.I., AS)
telah bekerja sama selama beberapa tahun untuk menunjukkan keuntungan termoplastik teknis dibandingkan logam dalam perapian baterai untuk kendaraan listrik (EV) dalam hal pengurangan bobot dan biaya, integrasi fungsi dan perilaku isolasi listrik. Bersama-sama, perusahaan telah mengembangkan demonstrator teknologi hampir serial dalam studi kelayakan. Dengan panjang dan lebar sekitar 1.400 milimeter masing-masing, sistem ini adalah bagian perapian seluruh plastik format besar dengan bobot dalam rentang kilogram dua digit tengah.
“Sebagai langkah pertama, kami telah sepenuhnya tidak menggunakan struktur penguat logam sambil membuktikan bahwa kami dapat memproduksi komponen besar dan kompleks ini secara komersial,” jelas Felix Haas, direktur pengembangan produk, di Kautex Textron. Untuk melanjutkan, Kautex dan Lanxess ingin menggunakan hasil kerjasama untuk memasuki proyek pengembangan untuk produksi serial dengan produsen otomotif.
Demonstrator dikembangkan berdasarkan perapian baterai EV segmen C. Ini terdiri dari wadah perapian dengan struktur tabrak, tutup perapian dan pelindung bawah (perlindungan bawah badan). Komponen perapian dapat diproduksi dalam proses cetak D-LFT (Direct Long Fiber Thermoplastic) satu tahap. Lanxess telah mengoptimalkan resina PA6 Durethan B24CMH2.0-nya sebagai bahan untuk bahan cetak D-LFT; Kautex Textron menggabungkan PA6 untuk proses dengan rovings serat kaca. Tepex dynalite terkuat serat kontinu Lanxess digunakan sebagai penguat untuk struktur perapian. “Proses ini memungkinkan waktu siklus yang lebih pendek dan sehingga lebih hemat biaya daripada proses di mana baja atau aluminium diproses,” menjelas Haas.
Saat ini, kata Lanxess, perapian baterai tegangan tinggi terutama terbuat dari profil baja atau aluminium tergekor. Terlepas dari kelas kendaraan, panjang dan lebar perapian dapat jauh lebih dari 2.000 atau 1.500 milimeter, masing-masing. Ukuran, jumlah komponen dan langkah-langkah manufaktur serta perakitan yang banyak membuat perapian logam sangat mahal. Sebagai contoh, struktur kompleks dari profil pres serat memerlukan banyak langkah kerja sekunder seperti pengelasan, pencetakan dan nata. Selain itu, komponen logam harus dilindungi dari korosi dalam langkah proses tambahan dengan pengelembapan katodik.
“Plastik, di sisi lain, dapat memanfaatkan kebebasan desain secara penuh. Dengan mengintegrasikan fungsi seperti pematang dan komponen manajemen termal, jumlah komponen individual dari perapian baterai dapat dikurangi secara signifikan. Ini menyederhanakan perakitan dan upaya logistik, yang mengurangi biaya produksi,” kata Dr. Christopher Hoefs, manajer proyek e-Powertrain di Lanxess.
Perapian baterai tegangan tinggi juga harus memenuhi berbagai persyaratan teknis yang sangat menuntut, termasuk kekakuan dan kekuatan tinggi, penyerapan energi dalam tabrak, ketahanan api dan integrasi perapian dalam struktur kendaraan, untuk menyebut beberapa. Lanxess melaporkan bahwa plastik memiliki potensi untuk memenuhi banyak kebutuhan ini. Bahan tahan korosi dan isolasi listrik, yang terakhir memastikan risiko penyeberangan listrik sistem yang berkurang. Kepadatan rendah plastik dan potensi konstruksi ringan mereka juga menghasilkan perapian yang jauh lebih ringan, yang menguntungkan, di antaranya, jangkauan EV.
“Kami terus bekerja sama untuk mengoptimalkan produksi dan desain struktural komponen. Tujuannya adalah untuk melakukan sebagian besar pekerjaan pengembangan secara virtual, untuk menghemat biaya dalam desain prototipe dan memperpendek waktu ke pasar komponen serial masa depan,” kata Hoefs.
