隨著電動汽車（EV）生產的增加和充電基礎設施的發(fā)展，更長的旅程變得更加可行，汽車制造商有責任進一步減少汽車重量。剩下的相對未開發(fā)的應用之一是電池外殼。一些聯(lián)盟和個別公司正在爭相開發(fā)商業(yè)解決方案。
 

例如，朗盛公司和Kautex Textron公司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公司正在開發(fā)基于可重復使用、可回收的長纖維熱塑性復合材料的輕質車輛的可持續(xù)結構電池外殼。放電的電池組將可以熱插拔。在其他發(fā)展中，Vestaro財團正在采用一種基于輕質片狀模塑化合物的新方法，用于高壓電池模塊外殼。
 

從PA6,6切換到PA6

朗盛在電動車電池外圍部件方面也取得了進展，再次走在前列。據(jù)這家聚酰胺供應商稱，PA6和PA66是具有非常相似特性的材料，但它們經常相互競爭。最近，PA66緊張的價格形勢及其暫時有限的供應，導致它甚至在傳統(tǒng)應用中被PA6取代。然而，通常由PA66制成的部件的新開發(fā)，現(xiàn)在越來越多地直接用PA6來實現(xiàn)。
 

目前的一個例子是一家德國汽車制造商生產的電動車緊湊型汽車中使用的車載電池充電器的外殼。它由朗盛的 Durethan BKV50H3.0 組成，采用 50% 重量的短玻璃纖維進行高度增強。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），一家汽車、工業(yè)和太陽能電氣以及電氣連接器系統(tǒng)的全球系統(tǒng)供應商。

這一大規(guī)模的應用強調了這樣一個事實，即PA6化合物不一定要經過水解穩(wěn)定才能用于電動汽車中乙二醇-水冷卻劑的冷卻應用。朗盛高性能材料業(yè)務部的技術大客戶經理Bernhard Helbich博士解釋說：“我們認為，在未來，這種類型的聚酰胺6產品將在電動汽車的外殼和其他熱管理部件的大規(guī)模生產中變得非常普遍。對于冷卻系統(tǒng)中的流體連接器或控制單元等應用來說，情況尤其如此。”
 

電動動力系統(tǒng)的熱管理要求不同

長期以來，內燃機冷卻回路中的塑料部件一直是PA66的天下。這是因為這種熱塑性塑料對熱的冷卻劑（如水-乙二醇混合物）有很強的抵抗力。然而，純電動動力系統(tǒng)的熱管理要求正朝著更低的溫度轉變。對于全電動汽車來說，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)部件來說是足夠的，甚至在某些情況下顯著延長應力時間。因此，在車輛運行期間，外殼可以永久地承受高達85°C的溫度，沒有任何問題，并且可以實現(xiàn)高達10 bar的爆裂負荷。對樣品的長期測試也表明，在水-乙二醇混合物中的化合物的機械性能幾乎沒有減少。即使在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，寬約12厘米，具有相當大的法蘭長度。該外殼和一個密封圈一起被擰到充電器的鋁制外殼上。PA6化合物所表現(xiàn)出的高強度和剛度確保該外殼滿足嚴格的密封性要求。Bernhard Helbich評論說：“為此，我們與Kostal公司密切合作，優(yōu)化了機械部件的性能，通過模擬填充，我們確定了如何在注塑加工中實現(xiàn)收縮和翹曲的最低值。”
 

此外，Durethan BKV50H3.0采用了無銅H3.0熱穩(wěn)定，不會導致冷卻回路中的金屬部件發(fā)生電腐蝕。它對電動車運行中通常出現(xiàn)的介質有抵抗力，如油、油脂、電池電解液和道路鹽。