{"id":37726,"date":"2023-09-29T09:21:37","date_gmt":"2023-09-29T07:21:37","guid":{"rendered":"https:\/\/plas.tv\/?p=37726"},"modified":"2023-09-28T09:26:11","modified_gmt":"2023-09-28T07:26:11","slug":"thermoplastisches-composite-besteht-bei-geringen-dicken-strenge-thermal-runaway-tests-fuer-batteriegehaeuse-von-elektrofahrzeugen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=37726","title":{"rendered":"Thermoplastisches Composite besteht bei geringen Dicken strenge thermal runaway-Tests f\u00fcr Batteriegeh\u00e4use von Elektrofahrzeugen"},"content":{"rendered":"<ul>\n<li><strong>Extrem best\u00e4ndig beim Brand von Batteriezellen und gegen \u00e4u\u00dfere Feuerquellen<\/strong><\/li>\n<li><strong>Leichte Alternative zu Stahl und Aluminium<\/strong><\/li>\n<li><strong>Elektromagnetisch vertr\u00e4gliche Materialvariante erh\u00e4ltlich<\/strong><\/li>\n<li><strong>Hohe Anteile an rezyklierten Fasern m\u00f6glich<\/strong><\/li>\n<li><strong>Mechanisch hochstabil, exzellente elektrische Eigenschaften<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p>Envalior bietet einen neuen Verbundwerkstoff der Marke Tepex an, der die markt\u00fcblichen thermal runaway-Tests f\u00fcr Batteriegeh\u00e4use von Elektrofahrzeugen bei sehr d\u00fcnnen Pr\u00fcfk\u00f6rperdicken besteht. Die hohe Best\u00e4ndigkeit des Composites gegen die extremen Bedingungen bei einem Brand von Batteriezellen beruht auf den nicht brennbaren Lang- und Endlosfasern, mit denen das Material in einem mehrschichtigen Aufbau verst\u00e4rkt ist. \u201eVor allem die Fasern sorgen daf\u00fcr, dass unser Konstruktionswerkstoff bei einem Durchgehen von Batteriezellen den extremen Dr\u00fccken, den Temperaturen von teils weit \u00fcber 1.000 \u00b0C und dem abrasiven Gl\u00fchpartikelbeschuss gewachsen ist. Er eignet sich daher auch f\u00fcr Bauteile innerhalb der Batterie \u2013 wie etwa Zellgeh\u00e4use, -halter und -trennw\u00e4nde\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Dirk Bonefeld, Leiter Produktmanagement Tepex\u00ae.<\/p>\n<p><strong>Br\u00e4nde von Batteriezellen wirksam eind\u00e4mmen<\/strong><\/p>\n<p>Elektrische Fehlfunktionen, \u00dcberhitzungen oder mechanische Sch\u00e4den k\u00f6nnen in einer Zelle von Fahrzeugbatterien eine exotherme chemische Reaktion in Gang setzen, die einen Brand der Zelle ausl\u00f6st. Der Vorgang wird als thermal runaway bezeichnet (thermisches Durchgehen). Breitet sich der Brand von Zelle zu Zelle aus, spricht man von thermal propagation. Der Brand darf keinesfalls auf das gesamte Fahrzeug \u00fcbergreifen und die Insassen gef\u00e4hrden. Das Batteriegeh\u00e4use spielt daher in der Eind\u00e4mmung der Br\u00e4nde eine zentrale Rolle. Thermal runaway-Tests stellen die extremen Belastungen nach, die ein solcher Brand auf Batteriegeh\u00e4use aus\u00fcbt. \u201eUnser neues Composite kann die g\u00e4ngigen Tests dieser Art \u2013 wie etwa den BETR-Test nach UL 2596 \u2013 bei Pr\u00fcfk\u00f6rperdicken von nur zwei Millimetern oder sogar weniger bestehen\u201c, so Bonefeld. BETR steht f\u00fcr \u201eBattery Enclosure Thermal Runaway\u201c. Au\u00dferdem erf\u00fcllt das Material bei Wanddicken von zwei Millimetern problemlos die Anforderungen des Batterie-Stresstests durch Partikelstrahl von der svt Holding GmbH, einem f\u00fchrenden Unternehmen unter anderem f\u00fcr industrielle Brandschutzanwendungen. \u201eDer Tepex\u00ae-Pr\u00fcfk\u00f6rper weist trotz Partikelbeschuss bei bis zu 1.400\u00b0C am Testende nach 20 Sekunden keinen Durchbrand auf \u2013 und das ohne weitere Schutzma\u00dfnahmen im Material oder st\u00fctzende Metallplatten. Schon bei geringen Wanddicken und damit geringem Gewicht ist daher ein hohes Ma\u00df an Sicherheit gegeben\u201c, erg\u00e4nzt Bonefeld. Auch gegen \u00e4u\u00dfere Feuerquellen bildet das Composite eine wirksame Barriere. So entstehen im Fire Pan Test, der sich an die UN-Regelung 180, 6.2.4, anlehnt und Brandsituationen von Batterien in Unfallsituationen sehr realistisch nachstellt, durch brennenden Kraftstoff weder L\u00f6cher im Material, noch entz\u00fcnden sich die Fasern.<\/p>\n<p><strong>Gro\u00dfserientauglicher Leichtbau<\/strong><\/p>\n<p>Ein weiterer Vorteil des Materials ist, dass es deutlich weniger wiegt als Stahl und auch Aluminium. \u201eDie Dichte einer rein glasfaserverst\u00e4rkten Materialvariante ist um rund 70 Prozent geringer als die von Stahl. Wird die Kernschicht des Composites mit Carbonfasern verst\u00e4rkt, ist der Dichteunterschied sogar noch gr\u00f6\u00dfer. Im Vergleich zu Aluminium ist unser Composite dann um deutlich mehr als ein Drittel leichter\u201c, so Bonefeld weiter. Envalior hat den Leichtbauwerkstoff fertig entwickelt und bietet ihn in gro\u00dfserientauglichen Mengen an.<\/p>\n<p><strong>Gro\u00dfe Wahlfreiheiten bei Faser, Faseranordnung und Matrix<\/strong><\/p>\n<p>Das Verbundmaterial besteht aus mehreren Schichten Lang- und\/oder Endlosfasern. Jede Schicht kann je nach Anforderungen mit speziellen Textilien verst\u00e4rkt werden. Der Faseranteil am Composite liegt insgesamt bei mehr als 50 Gewichtsprozenten. Als Matrixmaterialien eignen sich zum Beispiel Polyamide oder andere technische Kunststoffe. \u201eGerade die Freiheiten bei der Wahl von Fasern, Faseranordnung und Matrixmaterialien sind eine besondere St\u00e4rke unseres Werkstoffs. Er l\u00e4sst sich dadurch spezifisch an individuelle Anforderungen anpassen\u201c, f\u00fchrt Bonefeld aus.<\/p>\n<p>Das Composite steht auch in einer Variante mit rezyklierten Carbonfasern zur Verf\u00fcgung. Der Rezyklatanteil am gesamten Composite liegt dann bei rund 36 Gewichtsprozenten. \u201eDieser Verbundwerkstoff bietet sich besonders f\u00fcr mechanisch sehr stark belastete Geh\u00e4use an. Au\u00dferdem ist er durch die Carbonfasern Material der Wahl, wenn das Geh\u00e4use elektromagnetisch abschirmend sein muss\u201c, erkl\u00e4rt Bonefeld. Diese Abschirmung stellt sicher, dass Ger\u00e4te in und nahe der Batterie nicht durch elektrische oder elektromagnetische Effekte gest\u00f6rt werden.<\/p>\n<p><strong>Elektrisch isolierend, durchschlag- und kriechstromfest<\/strong><\/p>\n<p>Die Fasern der Au\u00dfenschichten sind vollst\u00e4ndig mit Matrixkunststoff impr\u00e4gniert. Dadurch entsteht eine geschlossene Kunststoffoberfl\u00e4che. \u201eSie sorgt daf\u00fcr, dass unser Material exzellente elektrische Eigenschaften wie eine hohe Durchschlagfestigkeit und einen hohen Oberfl\u00e4chenwiderstand hat\u201c, so Bonefeld. Au\u00dferdem zeigt es eine gute Kriechstromfestigkeit (CTI A &gt; 400 V, Comparative Tracking Index).<\/p>\n<p><strong>Best\u00e4ndig in Tauchk\u00fchlfl\u00fcssigkeiten<\/strong><\/p>\n<p>Das Composite ist auch best\u00e4ndig gegen Tauchk\u00fchlfl\u00fcssigkeiten. Mit diesen elektrisch nichtleitenden und schwer entflammbaren Fluiden werden h\u00e4ufig ganze Batteriegeh\u00e4use zur direkten K\u00fchlung geflutet (Immersion Cooling), um etwa die betr\u00e4chtlichen W\u00e4rmemengen beim Schnelladen von Batterien ableiten zu k\u00f6nnen. Langzeitlagerungen in marktg\u00e4ngigen dielektrischen Tauchk\u00fchlfl\u00fcssigkeiten zeigten, dass der Verbundwerkstoff auch nach \u00fcber 1.500 Stunden weder seine mechanischen Eigenschaften ver\u00e4ndert noch aufquillt und auch keine Stoffe in die K\u00fchlfl\u00fcssigkeit abgibt. Er ist daher problemlos in Tauchk\u00fchlfl\u00fcssigkeiten einsetzbar.<\/p>\n<p><strong>Nachhaltige Stoffkreisl\u00e4ufe aufbauen<\/strong><\/p>\n<p>Als thermoplastisches Material ist das neue Composite wie alle anderen Vertreter der Tepex\u00ae-Organoblechfamilie gut zu rezyklieren. So lassen sich etwa Produktionsabf\u00e4lle wie Verschnitt problemlos schreddern und zu qualit\u00e4tsgesicherten Rezyklat-Compounds f\u00fcr den Spritzguss verarbeiten. Auch ein Verwerten von Bauteilen ist auf diese Weise m\u00f6glich. Au\u00dferdem k\u00f6nnen Composite und Bauteile via Solvolyse und Depolymerisation rezykliert werden. \u201eUnser neuer Werkstoff bietet sich daher zum Aufbau nachhaltiger Stoffkreisl\u00e4ufe an\u201d, unterstreicht Bonefeld.<\/p>\n<p><strong>Wachsendes Interesse an Elektroautos <\/strong><\/p>\n<p>Weltweit gab es im Jahr 2022 ca. 26 Millionen Elektroautos, was einem Wachstum von \u00fcber neun Millionen Fahrzeugen gegen\u00fcber dem Vorjahr entspricht. Bis 2030 sollen laut einer Prognose der Internationalen Energieagentur (IEA) \u00fcber 200 Millionen Elektroautos unterwegs sein. Elektromobilit\u00e4t spielt somit zunehmend eine wichtige Rolle im motorisierten Individualverkehr. Bislang werden die meisten E-Fahrzeuge in China verkauft, aber auch in Deutschland w\u00e4chst der Bestand. Anfang 2023 waren hier \u00fcber eine Million rein elektrisch betriebene Fahrzeuge zugelassen. \u201eWir wollen mit unseren Materialien zur Sicherheit und Nachhaltigkeit auch in der Elektromobilit\u00e4t beitragen, um dieser umweltfreundlichen Mobilit\u00e4tsform weiter zum Durchbruch zu verhelfen\u201c, betont Henrik Plaggenborg, Leiter Global Sales &amp; Business Development Tepex bei Envalior.<\/p>\n<p>Envalior ist ein neues Unternehmen, das aus der Fusion zweier Branchenf\u00fchrer \u2013 DSM Engineering Materials (DEM) und Lanxess High Performance Materials (HPM) \u2013 hervorgegangen ist. Es z\u00e4hlt weltweit zu den f\u00fchrenden Herstellern von technischen Hochleistungskunststoffen.<\/p>\n<p>N\u00e4here Informationen zu den Produkten und Serviceleistungen von Envalior finden sich unter <a href=\"https:\/\/mail.envalior.com\/x\/c\/?jcpNCoAgEEDhE_VvWQRzGBkFBU1R8.pTy5Yt38dDWI1S8qAMSoltpwRaSKGpgTRvFYRsY2L_mjbF0hiWTAHCGLWfnH_Z11bcjaMv3bcZ0XdO7u.5AAA20\">https:\/\/envalior.com\/products-services\/<\/a>.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Envalior bietet einen neuen Verbundwerkstoff der Marke Tepex an, der die markt\u00fcblichen thermal runaway-Tests f\u00fcr&#8230;<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":37727,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[24,16],"tags":[],"series":[],"class_list":["post-37726","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-plas-tv-meldungen-auf-der-startseite-unterhalb-slider","category-plast-tv-textmeldungen"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/37726","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=37726"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/37726\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":37729,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/37726\/revisions\/37729"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/37727"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=37726"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=37726"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=37726"},{"taxonomy":"series","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fseries&post=37726"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}