Új tömítőanyaggal növelhető az elektromos járművek akkumulátorainak élettartama

Az elektromos autók gyors terjedése új követelményeket támaszt az akkumulátorokkal szemben, és egy új elasztomer alapú megoldás segít a hatótávpara leküzdésében, valamint a szigorodó környezetvédelmi elvárások teljesítésében is – állítja közleményében a megoldást kidolgozó Freudenberg Sealing Technologies.

A német vállalat optimalizált tömítőanyagot dob piacra kifejezetten e-mobilitási alkalmazásokhoz, alternatívát nyújtva a PFAS-t tartalmazó hőre lágyuló műanyag és FKM tömítések helyett. Az új anyagsorozat – amellett, hogy növeli az akkumulátor élettartamát és megfelel a szigorodó környezetvédelmi szabályozásoknak – fröccsöntéssel feldolgozható, és kiemelkedő tömítési teljesítményt biztosít.

Az elektromosjármű-piac gyors növekedése egyre nagyobb teljesítményű akkumulátorokat kíván meg, amelyek rövidebb töltési időt, nagyobb hőállóságot és hosszabb élettartamot nyújtanak. Az elasztomer anyagcsoportból származó új fejlesztés a gyártó szerint felülmúlja a hőre lágyuló műanyagokat, és új szintre emeli az e-mobilitási akkumulátoralkalmazásokat.

Ezért kell újragondolni az akkumulátorcellák tömítését

A hagyományos akkumulátortömítésekhez használt hőre lágyuló műanyagok hosszú láncú makromolekuláit gyenge molekulák közötti erők tartják össze. A hőre lágyuló műanyagokat ugyan bizonyos mértékig lehet rugalmasan deformálni, de az akkumulátorcellák folyamatos töltése és kisütése idővel plasztikus deformációt okoz bennük.

Az elasztomerek ezzel szemben kémiai keresztkötéssel rendelkeznek, a polimerláncaik pedig gömböt formáznak, amely húzó- és nyomóterhelés hatására nyúlik és összehúzódik.

„Az új elasztomerből készült O-gyűrűink megakadályozzák, hogy az elektrolit kiszivárogjon az akkumulátorcellából, vagy szennyeződések jussanak a cellába” – magyarázta a vállalat alkalmazástechnológiai mérnöke. David Kuhne hozzátette, hogy egy akkumulátorcellát nem szabad merev szerkezetként elképzelni, ugyanis „lélegzik”: amikor a hőmérséklete a környezeti szintről akár 60 Celsius-fokra emelkedik, kitágul, majd lehűléskor összehúzódik. Az elasztomerek előnye a hőre lágyuló műanyagokkal szemben éppen ebben a folyamatos terhelésben mutatkozik meg.

Az új akkumulátoranyagok fejlesztésénél a Freudenberg a fenntarthatóságot és a gazdaságosságot helyezi előtérbe. A hosszabb akkumulátor-élettartam fenntarthatóbbá teszi az elektromos járműveket, és az új tömítőanyag is hozzájárul ehhez a célhoz.

A cég közölte: már ügyfélprojektek során is bebizonyosodott, hogy az új anyag tízszeresére javítja az akkumulátorcellák szivárgási arányát a hagyományos hőre lágyuló műanyag tömítésekhez képest.

„A hagyományos elasztomerekkel tömített cellákban megfigyelt korai kapacitásvesztés oka lehet a tömítőanyagban található minimális, de mégis jelenlévő szennyeződések. A nedvesség bejutása a cellába hasonló hatást vált ki, mivel az elektrolit összetevőinek bomlását idézheti elő. Ezeket a szempontokat figyelembe vettük az új anyag fejlesztésekor” – szögezte le Dr. Stefan Schneider, az O-gyűrűk fejlesztéséért felelős központ anyagfejlesztési vezetője. Megjegyezte: a gyártástechnológiát úgy optimalizálták, hogy ezek a nagy teljesítményű akkumulátorcella-tömítések sorozatgyártásban is előállíthatók legyenek.

Gábor János, NEW technology