LANXESS wprowadza na rynek nowy związek PBT do części akumulatorów samochodów elektrycznych

fot. LANXESS

Wyjątkowo niska podatność na odkształcenia i niezwykle wysoka odporność na zapalenie. Nowy związek może być wykorzystywany do produkcji komponentów elektrycznych takich jak wtyczki i gniazda systemów fotowoltaicznych.

Koncern LANXESS, producent specjalistycznych substancji chemicznych, opracował wraz z niemiecką spółką HELLA KGaA Hueck & Co. z siedzibą w Lippstadt nowy związek pod nazwą Pocan AF4130. Jest przeznaczony do produkcji obudów do systemu sterowania akumulatorem (Battery Management Unit, BMU) oraz dwóch systemów monitorowania ogniw akumulatorowych (Cell Monitoring Unit, CMU). Mieszanka politereftalanu butylenu (PBT) i kopolimeru akrylonitryl-styren-akryloester (ASA) zawiera 30-proc. domieszkę włókien szklanych w masie oraz substancje halogenowe opóźniające zapalenie.

 – Atuty tego materiału obejmują wyjątkowo niską podatność na odkształcenia, niewielką kurczliwość oraz niezwykle wysoką odporność na zapalenie. Jesteśmy zdania, że ten materiał ma wielki potencjał zastosowań w produkcji precyzyjnych elementów wykorzystywanych w systemach akumulatorowych pojazdów elektrycznych – podkreśla Marc Marbach, menadżer ds. sprzedaży w segmencie E&E w jednostce biznesowej High Performance Materials (HPM) koncernu LANXESS. Przejście od początkowej koncepcji przez fazę intensywnego testowania do wprowadzenia do produkcji na masową skalę trwało zaledwie dwa i pół roku.

Spółka HELLA wytwarza systemy BMU i CMU dla niemieckiego producenta systemów akumulatorowych dla pojazdów silnikowych. Te bardzo płaskie urządzenia wykorzystuje się obecnie w systemach akumulatorów litowo-jonowych niemieckich samochodów kompaktowych.

Niska tolerancja

Obudowy systemów BMU i CMU charakteryzują duże płaskie przestrzenie, a także skomplikowane kształty krawędzi i struktur wewnętrznych. Dzięki ich innowacyjnej konstrukcji można je kształtować metodą formowania wtryskowego jako jeden komponent, co zwiększa opłacalność. Wtyki stykowe złączy nie mogą się zginać po założeniu obudowy na obwody drukowane. Tolerancja dla przestrzeni między mocowaniem złącza a otworami na wtyki jest niezwykle mała. – Właśnie tutaj doskonale sprawdza się wyjątkowa stabilność naszego tworzywa Pocan AF4130 – wyjaśnia Marc Marbach.

Normy UL 94 5VA i UL f1

Zgodnie z wymogami dotyczącymi tego rodzaju zastosowań materiał jest zgodny ze standardem bezpieczeństwa przeciwpożarowego UL 94 amerykańskiej organizacji testowej Underwriters Laboratories Inc.; najlepszy wynik w postaci klasy V-0 został uzyskany dla próbki testowej o grubości zaledwie 0,75 mm. Materiał został też wymieniony na Żółtej Liście UL jako materiał o klasie opóźniania palności 5VA dla próbek o grubości 1,5 mm. Materiał przeznaczony jest do formowania wtryskowego elementów obudowy o właściwościach opóźniających zapalenie. Nowy materiał został ponadto sklasyfikowany w kategorii UL F1 jako przeznaczony do zastosowań zewnętrznych obejmujących działanie promieniowania UV i wody.

 – Nasz związek może zatem być wykorzystywany do produkcji komponentów elektrycznych takich jak wtyczki i gniazda systemów fotowoltaicznych – podkreśla Marc Marbach.

Niewielka ilość lotnych związków organicznych i niskie emisje gazów kondensujących

Powierzchnie wykonane z nowego materiału termoplastycznego charakteryzują się bardzo niskimi emisjami, co potwierdzają analizy desorpcji przeprowadzone przez koncern LANXESS zgodnie z normą VDA 278 (Niemieckiego Stowarzyszenia Branży Motoryzacyjnej).

 – W związku z tym jest to materiał, który pasuje do wielu zastosowań w branży motoryzacyjnej, w których wymagane są niewielka ilość lotnych związków organicznych oraz niskie emisje gazów kondensujących, takich jak elementy do wnętrz samochodów – wyjaśnia Marc Marbach.

Wysoka odporność na powszechnie stosowane elektrolity akumulatorowe

Nowy materiał jest wysoce odporny na środki najczęściej wykorzystywane w pojazdach silnikowych takie jak paliwa, oleje, środki czystości i środki do pielęgnacji samochodów. Potwierdziły to szeroko zakrojone badania trwałości w czasie przechowywania w różnych substancjach, przeprowadzone przez koncern LANXESS dla spółki HELLA zgodnie ze specyfikacją LV 124, którą stosuje wielu producentów samochodów. Pokazuje to również wysoką odporność na elektrolit powszechnie stosowany w akumulatorach litowo-jonowych. Przeprowadzono także odpowiednie testy pod obciążeniem zgodnie z normą DIN EN 22088-3. – Próbki wykazywały ewidentny brak pęknięć nawet po tysiącu godzin badania – wyjaśnił Marc Marbach.

Kompleksowe usługi HiAnt

Koncern LANXESS świadczył na rzecz spółki HELLA szerokie usługi wsparcia przy opracowywaniu komponentów obudów. Usługi te są częścią pakietu usług dla klienta HiAnt. Na przykład jednostka biznesowa HPM przedstawiła sugestie optymalnej konstrukcji tych komponentów, a także dostarczyła wszystkie specyfikacje materiałowe wymagane do komputerowo wspomaganego projektowania części obudów, które miały wytrzymać konkretne obciążenia, oraz do przeprowadzenia analizy przepływu tworzywa w formie. Asystowała również przy początkowych próbach formowania wtryskowego. Producent specjalistycznych środków chemicznych wyznaczył również dla spółki HELLA zawartość halogenków metodą chromatografii jonowej i przeprowadził badanie zapachu zgodnie z normą VDA 270.