隨著電動汽車（EV）生產(chǎn)的增加和充電基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，更長的旅程變得更加可行，汽車制造商有責(zé)任進(jìn)一步減少汽車重量。剩下的相對未開發(fā)的應(yīng)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(jìn)行可行性研究。同時，Aimplas公司正在開發(fā)基于可重復(fù)使用、可回收的長纖維熱塑性復(fù)合材料的輕質(zhì)車輛的可持續(xù)結(jié)構(gòu)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(cái)團(tuán)正在采用一種基于輕質(zhì)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(jìn)展，再次走在前列。據(jù)這家聚酰胺供應(yīng)商稱，PA6和PA66是具有非常相似特性的材料，但它們經(jīng)常相互競爭。最近，PA66緊張的價格形勢及其暫時有限的供應(yīng)，導(dǎo)致它甚至在傳統(tǒng)應(yīng)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(shí)現(xiàn)。
 

目前的一個例子是一家德國汽車制造商生產(chǎn)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(jìn)行高度增強(qiáng)。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(yīng)商。

這一大規(guī)模的應(yīng)用強(qiáng)調(diào)了這樣一個事實(shí)，即PA6化合物不一定要經(jīng)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(yīng)用。朗盛高性能材料業(yè)務(wù)部的技術(shù)大客戶經(jīng)理Bernhard Helbich博士解釋說：“我們認(rèn)為，在未來，這種類型的聚酰胺6產(chǎn)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(chǎn)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(yīng)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(nèi)燃機(jī)冷卻回路中的塑料部件一直是PA66的天下。這是因?yàn)檫@種熱塑性塑料對熱的冷卻劑（如水-乙二醇混合物）有很強(qiáng)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(zhuǎn)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(yīng)力時間。因此，在車輛運(yùn)行期間，外殼可以永久地承受高達(dá)85°C的溫度，沒有任何問題，并且可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)10 bar的爆裂負(fù)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(jī)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(shù)要求。
 

外殼長約29厘米，寬約12厘米，具有相當(dāng)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(qiáng)度和剛度確保該外殼滿足嚴(yán)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(jī)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(shí)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(dǎo)致冷卻回路中的金屬部件發(fā)生電腐蝕。它對電動車運(yùn)行中通常出現(xiàn)的介質(zhì)有抵抗力，如油、油脂、電池電解液和道路鹽。