blog

Oct 14, 2023

Extrusões de alumínio estão vencendo a corrida para gabinetes de bateria em veículos elétricos

A empresa americana de embalagens de alumínio Ball Corporation anunciou este mês uma colaboração com a Cervejaria Masterpiece para comercializar a primeira lata de bebida do mundo... Empresa de valor agregado de alumínio Arconic

A empresa americana de embalagens de alumínio Ball Corporation anunciou este mês uma colaboração com a Cervejaria Masterpiece para comercializar a primeira lata de bebida do mundo...

A empresa de valor agregado de alumínio Arconic Corporation anunciou no início deste mês o fechamento de sua aquisição de US$ 5,2 bilhões pela Apollo Funds e...

A mineradora de metais australiana South32 divulgou resultados para o ano fiscal encerrado em 30 de junho. O difícil mercado de matérias-primas,...

Os invólucros de baterias para veículos elétricos (também chamados de estruturas, caixas ou conjuntos de baterias) têm uma finalidade bastante simples: segurar e proteger os módulos de bateria. Naturalmente, eles vêm em vários formatos e tamanhos, e podem ser facilmente adaptados às diferentes particularidades dos módulos de bateria.

Tal como outras peças de automóveis, os invólucros das baterias são uma arena para uma série de materiais que lutam por destaque: alumínio, aço avançado de alta resistência, fibra de carbono, magnésio. Embora os gabinetes sejam atualmente feitos de aço (ou uma combinação de alumínio e aço), a longo prazo o alumínio parece ter vantagem, principalmente graças ao seu peso leve e características técnicas favoráveis. Os fabricantes de automóveis esperam que os custos do sistema de baterias, que representam atualmente entre 30 e 50% do custo total de um carro elétrico, diminuam no futuro.

A condutividade térmica é de importância essencial para gabinetes de baterias. Eles devem fornecer recursos de transferência térmica (como no sistema de freio de um carro) para manter a bateria fria ou aquecida em climas frios. Portanto, a estrutura passa a fazer parte da fonte de energia. Isso pode afetar significativamente o desempenho e o ciclo de vida dos módulos de bateria, uma vez que as variações de temperatura de módulo para módulo em uma bateria podem resultar em desempenho reduzido. Ao mesmo tempo, o material deve ter resistência e resistência ao impacto suficientes para proteger os módulos da bateria contra danos, bem como outras partes do veículo.

Os perfis de carga/descarga dos veículos elétricos híbridos (HEVs) são geralmente mais agressivos do que os dos EVs com bateria, o que resulta em maior geração de calor, portanto, é necessário um sistema de gerenciamento térmico para HEVs. O sistema de gerenciamento térmico deve ser compacto e leve, facilmente acondicionado no veículo, confiável e de baixo custo.

Os cabos de interconexão também podem adicionar calor aos módulos. Para controlar a temperatura de uma bateria em sua faixa ideal de temperatura, pode ser necessário rejeitar o calor dos módulos durante o tempo quente e adicioná-lo durante o tempo frio. O gerenciamento e controle térmico do gabinete da bateria podem ser alcançados por sistemas de ar ou líquido, isolamento, armazenamento térmico (material de mudança de fase), abordagens ativas ou passivas ou uma combinação.

Bons projetos de gabinetes de bateria usando extrusões de alumínio podem simplificar o processo de montagem e fixação dos módulos de bateria individuais. Eles também proporcionam maior absorção de energia em caso de colisão, em comparação com outros materiais e processos. Grandes invólucros podem impactar toda a arquitetura da carroceria do carro. Em alguns modelos, os compartimentos da bateria são tão grandes quanto todo o piso do carro entre as rodas. Isso significa que eles devem ser cuidadosamente integrados na estrutura do carro e interagir com a carroceria do carro.

Todos os principais produtores de produtos de alumínio para a indústria automobilística desenvolveram seus próprios conjuntos de gabinetes de bateria com sistemas de gerenciamento térmico, incluindo Constellium, Novelis ou Hydro.

Os gabinetes de bateria da Constellium, por exemplo, são produzidos a partir de ligas de alumínio superiores (alta resistência) e projetados para resistir a colisões e intrusões, ao mesmo tempo que resfriam módulos individuais usando materiais, design e tecnologias de união inovadores. Para a parte inferior e superior dos gabinetes, as chapas de liga 3xxx, 5xxx e 6xxx e o alumínio da Constellium são preferidos devido à sua boa condutividade térmica e resistência à corrosão, bem como à conformabilidade em uma variedade de formatos. Quando todo o invólucro é feito de alumínio, cria-se uma blindagem eletromagnética natural que bloqueia a interferência com outros componentes elétricos ou eletrônicos do veículo.