IKV, Kautex Textron 전체 협력

Kautex Textron GmbH & Co. KG와 독일 아헨 소재 IKV 플라스틱 가공 연구소의 연구원들은 1,600 x 1,300 x 200mm의 "전기 자동차용 최초의 실물 크기 열가소성 플라스틱 배터리 하우징"을 개발했습니다.

Kautex Textron은 2022년 9월 IKV International Colloquium Plastics Technology 부스에서 Pentatonic이라는 최종 프로토타입을 선보였습니다. IKV 연구원 Frederik Block은 장섬유 강화 열가소성 수지(LFT) 압축 성형 공정에 무한 섬유 강화를 통합하는 방법에 대한 프레젠테이션 중에 Aachen에서의 개발 및 테스트에 대해 설명했습니다.

차단하다; Kautex Textron 연구 책임자인 Roman Bouffier; 수석 개발 엔지니어인 Nicolay Bergmann은 전면, 후면, 차체 하부(볼라드 펑크) 및 차량 접지 충격으로 인한 배터리 모듈의 손상을 견디려면 높은 충격 강도가 중요하다고 말했습니다.

블록은 직접 LFT 공정을 통해 독일 Pfinztal 소재 Fraunhofer 화학 기술 연구소(ICT)에서 생산된 유기 시트로 강화된 유리 충전 나일론 6/유리 섬유 장섬유 열가소성 리브 빔에 대한 구성 요소 수준 테스트를 설명했습니다. 처음에는 모두 100kN 제한에 실패했기 때문에 Block은 하중 지지 분포를 개선하기 위해 여러 개의 리브 구조를 서로 옆에 배열했습니다.

Bouffier는 현재 금속 디자인 하우징의 문제점을 지적했습니다. 이들은 딥드로잉 강판 또는 알루미늄 하우징 구조와 내부 다이캐스트, 압출 및 용접 알루미늄 프로파일 보강재를 사용하며, 압출 프로파일에 구멍을 힘들게 절단하고 밀링했습니다.

Pentatonic 하우징의 무게는 55kg이며, 이에 비해 알루미늄 및 강철 하우징의 무게는 각각 61kg 및 89kg입니다. Bouffier는 이 제품이 금속 하우징보다 무게가 15%, 비용이 20%, CO2 배출량이 45% 더 낮다는 주요 플라스틱 설계 이점을 제공한다고 밝혔습니다(알루미늄보다 93kg, 강철보다 556kg, 주행 거리 200,000km 이상).

하우징은 높은 수준의 기능적 구성 요소 통합을 갖추고 있으며 무봉제 플랜지, 금속 프로파일 대신 수직 UD 프로파일, 나사산 통합 및 "안전한 절삭유 라우팅"을 통해 원샷 공정으로 성형된다고 Bouffier는 강조했습니다.

Kautex Textron 엔지니어링 관리자인 Havya Premkumar는 올해 초 다음과 같이 말했습니다. "우리 Pentatonic 배터리 시스템의 독특한 점은 금속 보강재가 필요하지 않다는 것입니다. 유연하지 않은 강철 및 알루미늄 배터리 하우징과 달리 Pentatonic은 기능 통합에 도움이 되는 맞춤형 경량 솔루션을 제공합니다. 그리고 열 관리."

Bouffier는 내부 및 외부 내화성을 나타냅니다. B24CMH 2.0 등급의 GF-나일론 6 및 압축 성형된 Dynalite 102-RGUD600 Tepex 복합 시트(독일 Cologne 소재 Lanxess Germany GmbH(홀 6, 부스 C76-C78))를 사용하는 것을 고려하여 Bouffier는 UL94 VO 화염이 적합한지 여부를 질문받았습니다. 난연성 물질이 필요합니다. 그는 "꼭 V-0가 필요한 것은 아니지만 필요한 만큼의 난연성을 갖춘 스마트한 디자인이 화재 테스트 통과 여부를 결정한다"고 답했다.

열가소성 배터리 하우징에 대한 Kautex Textron의 약속은 2021년 8월 중국 핑후 공장에서 특히 Pentatonic 배터리 하우징용으로 5,500톤 프레스를 기반으로 한 D-LFT 라인을 설치하여 생산 확장을 발표함으로써 확인되었습니다. 5명 이상의 현지 고객에게 서비스를 제공합니다.

Bouffier는 폴리프로필렌 기반 소재에 대한 평가를 인정했지만 나일론보다 내열성이 10°C 낮다는 이유로 거부되었습니다. 이전 BMW 관리자였던 Stauber-Engineering의 Rudolf Stauber는 철도, 도로 또는 선박을 통한 차량 운송은 반복적인 충격으로 인해 손상을 입는다고 말했습니다. 그래서 약간의 쿠셔닝을 사용해야 합니다. 이전에 BMW i3 탄소섬유 승객 셀 구조 개발을 이끌었던 Consulting4Carbon의 또 다른 전직 BMW 관리자인 Hans Schwager는 온도 변화에 대해 물었고 Bouffier는 이것이 테스트되지 않았다고 대답했습니다.

Bouffier는 자동차 제조업체가 재활용에 대해 더 잘 말할 수 있다고 제안했지만 수명이 다한 배터리 하우징의 나일론은 이론적으로 연삭 중 섬유 길이 단축으로 인해 용액 용해 및 잔류 유리 섬유가 연삭되어 다른 목적으로 사용될 수 있다고 제안했습니다. 폐쇄 루프가 있습니다." Stauber는 "많은 자동차가 개인이 소유하고 있으며 차량의 다양한 부품이 해체되어 있고 나머지는 독일의 66개 파쇄기 중 하나에 들어갑니다. 그들은 Kautex로 돌아오지 않을 것입니다. 이 산업은 시장 주도적이고 규제됩니다. 정치인들에 의해."