Kaip kamštiena gali apsaugoti elektromobilių baterijas
Portugalijos įmonė „Amorim Cork Composites“ siūlo naujus kamštienos sprendimus, apsaugančius elektromobilių akumuliatorius. Dėl unikalių kamštienos savybių, tokių kaip mažas tankis, sumažintas šilumos laidumas ir atsparumas aukštai temperatūrai, ji yra ideali medžiaga kuriant EV akumuliatorių komponentus. Be to, kamštienos amortizacinės ir sandarinimo savybės leidžia jį naudoti įvairiais atvejais tiek akumuliatoriaus viduje, tiek išorėje.
„Amorim Cork Composites“ panaudojo savo patirtį kurdama aukštos kokybės medžiagas tokiems sektoriams kaip sandarikliai ir kosmosas, kad sukurtų įvairius sprendimus, skirtus būtent elektrinio mobilumo sektoriui. Šiuose sprendimuose pagrindinis dėmesys skiriamas sandarikliams, korpusams ir elementų tarpikliams, kad būtų išvengta šilumos nutekėjimo per šiluminius įvykius.
Baterijų sandarinimui sukurtas sprendimas, kuriame kamštiena derinama su silikonu. Šis tirpalas atitinka UL-94 V0 degumo reikalavimus ir jo suspaudimo rinkinys yra mažesnis nei 40%, esant 50% deformacijai. Taip pat užtikrina atsparumą dilimui, UV spinduliams ir ozonui. Sujungdami kamštį, 100% natūralią, daugkartinio naudojimo ir perdirbamų medžiagų, su kitomis medžiagomis, „Amorim Cork Composites“ sukuria gaminius, kurie užtikrina puikų našumą ir yra draugiški aplinkai.
Akumuliatorių vidui buvo sukurtos daugiasluoksnės sistemos, naudojant kamštį kartu su tokiomis medžiagomis kaip žėrutis, bazaltas/anglies pluoštas ir kt. Šios sistemos veikia kaip šiluminės kliūtys tarp elementų arba modulių (elementų tarpikliai / šiluminės pagalvėlės) ir apsaugo akumuliatoriaus korpusą.
Gali atrodyti mažai tikėtina, kad pažangiausiose elektrinių transporto priemonių pavaros sistemose rasite medžiagą, kurią būtų galima pritaikyti įvairiems tikslams, kurie tiesiogine to žodžio prasme auga ant medžių, tačiau „Amorim Cork Composites“ siūlo būtent tai.
Daugiasluoksnės sistemos yra nuo 0,8 iki 30 mm storio ir įvairių formatų, leidžiančių sukurti gaminius, kurių suspaudžiamumas iki 80 % esant 2,5 MPa, šilumos izoliacija 20-30°C/min ir tankis 200 kg/m3, o dėl didelio kamštienos kiekio garantuoja ilgalaikį sprendimą.
Naudodami naują Amorim Cork Composites sprendimų asortimentą, siūlome technines, efektyvias ir tvarias alternatyvas, kurios padeda užtikrinti baterijų veikimą ir ilgaamžiškumą, nepamirštant pagrindinio elektros revoliucijos tikslo – tvarumo.
„Rolls Royce“ renkasi kamštinius sprendimus pirmajam pasaulyje visiškai elektriniam lėktuvui. „Inovacijų dvasioje“, greičiausiame pasaulyje visiškai elektriniame lėktuve, akumuliatoriaus dėžutės izoliaciniame apvalkale buvo naudojami kamštienos aglomeratai. Kamštinis sprendimas pasirinktas dėl to, kad akumuliatoriaus korpusui reikėjo rasti medžiagą, kuri būtų ne tik struktūriškai tvirta, bet ir lengva bei itin atspari ugniai.
Portugalijos įmonė „Amorim Cork Composites“ siūlo kamštį kaip universalią medžiagą pažangiausioms elektromobilių pavaros sistemoms. Žaliava – kamštinio ąžuolo (Quercus suber) žievė – plačiai naudojama įvairiose pramonės šakose, pavyzdžiui, aviacijos, gynybos, energetikos ir automobilių pramonėje. Šiuo metu kamštiena naudojama elektrinių transporto priemonių baterijų blokuose šiluminei apsaugai, vibracijos slopinimui ir smūgiams sugerti. Anot „Amorim“ mobilumo vadovo Thomaso Peroutkos, kamštį ankstyvuose automobiliuose sandarinimui naudojo Gottliebas Daimleris ir Carlas Benzas. Be to, nuo pat kosmoso tyrinėjimų pradžios kamštis buvo naudojamas šiluminei raketų ir palydovų apsaugai. Jo smūgius sugeriančios savybės buvo naudingos šarvavimo reikmėms, o vibraciją slopinančios ir akustinės savybės buvo naudojamos elektros transformatoriuose.
Kamštienos mikrostruktūra panaši į avilį, kurią sudaro mažytės, dujomis užpildytos penkiakampės ir šešiakampės prizmės. Viename kamštienos kubiniame centimetre yra apie 40 milijonų ląstelių. Amorim apibūdina šią struktūrą kaip mikrobalionų arba mikro pagalvėlių sankaupą, kurios švelniai spaudžiasi viena prie kitos, sukurdamos būdingą elastingumo ir suspaudžiamumo derinį, kuris yra esminis jo amortizacinėms ir smūgius sugeriančioms savybėms.
Be to, kamštiena yra nepralaidi dujoms ir skysčiams, atspari aukštai temperatūrai, ugniai ir trinčiai, kartu yra tvirta ir lengva.
Pagal cheminę sudėtį 45% sudaro kompleksinis biopoliesteris suberinas, mažesnis lignino (27%), celiuliozės, vaško ir kitų polisacharidų (12%), taninų (6%) ir ceroidų (6%).
Iš pradžių „Amorim“ daugiausia dėmesio skyrė baterijų vidų termoizoliacinių trinkelių, antivibracinių trinkelių ir konstrukcinių komponentų kūrimui. Struktūrinėse srityse kamštiena derinama su anglies pluoštu, stiklo pluoštu ir (arba) metalais, tokiais kaip aliuminis, kad būtų sukurti gaubtai ir dangčiai su vidine šilumos izoliacija, triukšmo ir vibracijos slopinimu, apsauga nuo smūgių ir konstrukcijos vientisumu.
Anot Peroutkos, „Amorim“ sukūrė įvairių medžiagų ir skirtingų formatų sprendimų, skirtų įvairioms programoms e. mobilumo sektoriuje. Šiuo metu bendrovė diskutuoja su originalios įrangos gamintojais ir pirmojo lygio tiekėjais dėl naujoviškų medžiagos panaudojimo būdų.
Vienas iš šių būdų yra liejimas liejimu, kai kamštiena pirmiausia turi būti granuliuota ir sujungta su kitomis medžiagomis. Šis metodas leidžia taikyti įvairius proceso parametrus, įskaitant ekstruziją, laminavimą, terminį formavimą ir terminį formavimą.
Peroutka pabrėžia, kad kamštiena yra ne tik neutrali anglies dioksido, bet iš tikrųjų anglies neigiama. Tyrimai rodo, kad už kiekvieną pagamintos kamštienos toną kamštienos ąžuolas gali sugerti iki 73 tonų CO2.
Kamštiniai medžiai dėl kamštienos nekertami; Vietoj to, žievei leidžiama ataugti devynerius metus, kol ji vėl nuimama. Kiekvieną medį per savo gyvenimą galima nupjauti apie 17 kartų, o tai vidutiniškai yra apie 200 metų.
Be to, kamštinių ąžuolų miškai yra pagrindinės biologinės įvairovės sritys, turi saugomą statusą, padeda reguliuoti klimatą, skatina tvarų vystymąsi ir labai prisideda prie ekologinės planetos pusiausvyros.
„Peroutka“ užsimena, kad pirmosios baterijų programos – bendradarbiavimo su trimis Europos įmonėmis rezultatas – bus pradėtos naudoti šių metų pabaigoje. „Šiuo metu atliekame galutinį bandymą ir, jei viskas vyks pagal planą, pradėsime ikiserijinės gamybos didinimo procesą.