Batteriekomponenten
Automobilindustrie
Batteriekomponenten

Materialien für Autobatterien

Der anhaltende Übergang zu Elektrofahrzeugen

Angesichts der zunehmenden Verschärfung der Umweltschutzbestimmungen und Abgasgrenzwerte in Europa und anderswo sowie der weltweiten Bemühungen zur Begrenzung der CO2-Emissionen gelten in verschiedenen Ländern und Regionen unterschiedliche Vorschriften und Richtlinien für Elektrofahrzeuge und andere aufkommende Fahrzeugtechnologien wie Hybrid- und Brennstoffzellenfahrzeuge.

Zwar unterliegen die CO2-Emissionen von Kraftfahrzeugen bereits jetzt strengen Vorschriften, doch in Zukunft werden wir immer strengere Emissionsstandards sehen, die allein durch die Verbesserung der Motoreffizienz nicht zu erreichen sein werden.

Energie und Speicherung

Die größte Herausforderung bei EV-Batterien (Elektrofahrzeuge) besteht darin, ihre Energiedichte zu erhöhen. Durch eine Erhöhung der Energiedichte kann die Reichweite des Fahrzeugs ohne Platz- oder Gewichtseinbußen erhöht werden.
Mit über 20 Jahren Erfahrung in der Herstellung hochentwickelter technischer Kunststoffe für Autobatterien ist Asahi Kasei bereit, Ihre Produktionsanforderungen zu erfüllen.

für EV-Batterien xyron

Was ist XYRON™?

XYRON™ von Asahi Kasei ist eine Polymerlegierung, die Polyphenylenether (PPE) mit anderen Harzen kombiniert. Die XYRON™-Familie, die Asahi Kasei seit 1979 produziert, kann auf eine lange Erfolgsgeschichte zurückblicken – sie nimmt eine Schlüsselrolle in der Geschichte der technischen Kunststoffe ein – und umfasst heute eine umfassende Palette an Polymerlegierungen.

XYRON™-Materialien bieten zahlreiche hervorragende physikalische Eigenschaften. Neben ihrer hervorragenden Hitzebeständigkeit zeichnen sie sich durch Flammschutz, elektrische Isoliereigenschaften, gute Dimensionsstabilität und Hydrolysebeständigkeit sowie geringes spezifisches Gewicht aus. Diese Polymerlegierungen kombinieren die Vorteile von PPE mit den speziellen Eigenschaften verschiedener anderer Kunststoffe und erzielen so einzigartige funktionelle Eigenschaften.

Modifiziertes PPE-Harz XYRON™-Sortiment
Eine breite Palette modifizierter PPE-Harze: XYRON™

XYRON™-Harze haben einen hohen Sauerstoffindex (ein Maß für die zum Verbrennen erforderliche Sauerstoffmenge), was sie stark flammhemmend macht. In der folgenden Abbildung wurde ein Entflammbarkeitstest mit dem Brenner und der Flamme durchgeführt, die im Entflammbarkeitstest von UL verwendet wurden. Unter einzigartigen Bedingungen konnte XYRON™ die hohe Flammhemmung bestätigen.

ザイロン 燃焼性試験
Entflammbarkeitstest

Fallstudien: Anwendungen von XYRON™ für EV-Batterien

  • Abstandshalter zwischen Zellen: XYRON™ 340Z, TF-Serie

Der Intercell-Abstandshalter, ein isolierendes Bauteil zwischen den Batteriezellen, besteht aus XYRON™ 340Z, das eine ausgezeichnete Kriechstromfestigkeit, Hydrolysebeständigkeit, Säure-/Laugenbeständigkeit und langzeitstabile physikalische Eigenschaften aufweist. Zusätzlich zu diesen Eigenschaften ist es auch ölbeständig. Wir empfehlen die Verwendung der chemikalienbeständigen PP/PPE-Legierung XYRON™ TF.
Die gute Dünnwandformbarkeit trägt zur Platzersparnis und Gewichtsreduzierung bei. Darüber hinaus verfügt es über ausgezeichnete Kriecheigenschaften und Flammbeständigkeit (halogenfrei), was zur Fahrzeugsicherheit beiträgt.

Klicken Sie hier, um das Datenblatt XYRON™ 340Z anzuzeigen.
Klicken Sie hier für Details zur XYRON™ TF-Serie

ザイロン バッテリーEVセル間スペーサー
  • Sammelschienenabdeckung: XYRON™ 440Z, 443Z

Wenn es bei isolierenden Schutzabdeckungen für Leiter mit hoher Spannung und hohem Strom auf Gewichtsreduzierung und Dimensionsstabilität ankommt, empfehlen wir XYRON™ 440Z und 443Z, die dünnwandig verformbar, isolierend und hitzebeständig sind.
Wir bieten auch die ölbeständige XYRON™ T-Serie an, die die Handhabung erleichtert.

Klicken Sie hier, um das Datenblatt XYRON™ 440Z anzuzeigen.
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  • Anschluss: XYRON™ 644Z

XYRON™ 644Z wird für Steckverbinder in Batteriesystemen für Kraftfahrzeuge verwendet.
Harzmaterialien müssen äußerst zuverlässig sein, um die strengen OEM-Standards der Automobilindustrie zu erfüllen, die von LV214 und USCAR gefordert werden.
XYRON™ 644Z bietet eine hervorragende Flammwidrigkeit (UL 94 V-0, 5VA), Langzeitstabilität der physikalischen Eigenschaften (UL746B RTI 125°C), Kriechstrombeständigkeit (CTI PLC=2), Witterungsbeständigkeit (UL746C f1) und andere hervorragende Eigenschaften.

Klicken Sie hier, um das Datenblatt XYRON™ 644Z anzuzeigen.

XYRON™ 644Z-Steckverbinder für den Automobilbereich

Dank dieser hervorragenden Eigenschaften hat sich XYRON™ 644Z einen langjährigen Erfolg bei der Verwendung in Anschlusskästen für Solarstromerzeugungssysteme und andere ähnliche Anwendungen erarbeitet. (Klicken Sie hier, um mehr über die Solarstromerzeugung zu erfahren.)
Dieselben Eigenschaften haben auch dazu geführt, dass sich ein großer chinesischer Batteriehersteller für XYRON™ 644Z für den Einsatz in Autobatterieanschlüssen entschieden hat.

  • Peripheriekomponenten für Brennstoffzellenstapel: XYRON™ 500H

XYRON™ 500H für die Peripheriekomponenten von Brennstoffzellen-Stacks.Asahi Kasei empfiehlt
Dieses Material zeichnet sich durch eine geringe Elution (von Ionen, Oligomeren und anderen Spezies) und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Hitze, Wasser und Säure aus, und seine physikalischen Eigenschaften weisen eine minimale Degradation bei längerem Eintauchen in Flüssigkeiten auf.

Klicken Sie hier, um das Datenblatt XYRON™ 500H

Peripheriekomponenten für Brennstoffzellen-Stacks
  • Nickel-Metallhydrid-Batteriezellengehäuse: Flammhemmende XYRON™-Typen

XYRON™-Typen für Gehäusekomponenten von NiMH-Batterien haben ein geringeres Gewicht als die herkömmlich für Batteriegehäuse verwendeten Metalle. Asahi Kasei hat diese Materialien so entwickelt, dass sie die für Batteriegehäuseanwendungen erforderlichen Eigenschaften aufweisen:Flammhemmende
geringes Gewicht (niedriges spezifisches Gewicht), Alkalibeständigkeit, Gasbarrierefestigkeit und Beständigkeit gegen Metallzersetzung.


Als Teil der Produktreihe „Beitrag durch Geschäftsaktivitäten“ von Asahi Kasei tragen diese Produkte bei ihrer Nutzung außerdem zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes bei.

XYRON™-Harz (Komponenten für Sekundärbatterien in Fahrzeugen)

Polyamidharze zeichnen sich durch hervorragende Hitzebeständigkeit, Festigkeit und Steifigkeit aus Leona

Was ist LEONA™?

LEONA™ Polyamidharze von Asahi Kasei sind technische Kunststoffe mit hervorragender Festigkeit, Steifigkeit, Hitzebeständigkeit und chemischer Beständigkeit.

Diese Materialien können mit Füllstoffen wie Glasfasern verstärkt werden, um Festigkeit, Steifigkeit, Haltbarkeit und Maßstabilität zu verbessern.

Fallstudien: Anwendungen von LEONA™ für EV-Batterien

  • Batterieendplatte: LEONA™ SN-Serie

Für Batterieendplatten – die an beiden Enden eines Batteriemoduls angebracht sind, um einen Stapel Batteriezellen zusammenzudrücken und an Ort und Stelle zu halten – empfiehlt Asahi Kasei unsere Harzsorten der LEONA™ SN-Serie. Diese Materialien bieten eine gute Formbarkeit, zeichnen sich durch hohe Festigkeit, hohe Steifigkeit, gute elektrische Eigenschaften (CTI) und gute Hitzebeständigkeit aus.

  • Sammelschienenabdeckung: LEONA™ SN11B

Wenn isolierende Schutzabdeckungen für leitende Elemente, die hohe Ströme bei hohen Spannungen führen, eine hohe Festigkeit und langfristige Stabilität der physikalischen Eigenschaften (RTI-Konformität) aufweisen müssen, empfiehlt Asahi Kasei LEONA™ SN11B, das sich gut für die Herstellung dünnwandiger Komponenten eignet, eine hohe Festigkeit gegen dielektrischen Durchschlag bietet und über ausgezeichnete Kriechstromfestigkeit (CTI 600 V), Flammhemmung (UL 94 V-0) und langfristige Hitzebeständigkeit (RTI) verfügt.

Flammhemmendes PA66 hat sein Anwendungsspektrum erweitert, vor allem in den Bereichen E&E und Automobil. In den letzten Jahren gab es zunehmende Forderungen, Materialien, die Halogene und roten Phosphor enthalten, zu eliminieren, um sowohl die Umweltbelastung zu verringern als auch die Sicherheit der Arbeiter zu verbessern.
Zur Unterstützung dieser Initiativen zum Umweltschutz und zur Verbesserung der Arbeitssicherheit hat Asahi Kasei ein Programm zur Entwicklung neuer LEONA™-Typen mit Flammschutzmitteln ohne Halogene oder roten Phosphor gestartet. Dieses Programm steht nun kurz vor dem Abschluss.

Technische Kunststoffschäume helfen, das Gewicht von EV-Batterien zu reduzieren und die Wärmedämmung zu verbessern Sunforce

Was ist SunForce™?

SunForce™ ist Asahi Kaseis Produktfamilie von XYRON™-basierten Schaumstoffen, die die einzigartigen Leichtgewichts- und Wärmedämmeigenschaften von Schaumstoffen mit überlegenen Eigenschaften kombinieren – weit über die Fähigkeiten herkömmlicher Schaumstoffe hinaus – und dies durch die Verwendung von modifizierten Polyphenylenether-Zutaten (m-PPE). Zu diesen Eigenschaften gehören hervorragende Flammhemmung (UL-94 V-0), Maßgenauigkeit und Eignung zur Herstellung dünnwandiger Komponenten.

Aufgrund der schaumigen Struktur der SunForce™-Perlen enthält dieses Material weniger Harz als feste Materialien und bietet infolgedessen weniger Wege, über die die Wärme durch das Material fließen kann. Dies gewährleistet eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und hohe Wärmeisolierung.

Technische Kunststoffe Partikelschaumperlen Sunforce

Fallstudien: Anwendungen von SunForce™-Materialien für EV-Batterien

SunForce™-Perlen erleichtern das Wärmemanagement von EV-Batterien.Die hervorragenden Wärmedämmeigenschaften der

Die hervorragenden Wärmedämmeigenschaften der SunForce™-Perlen erleichtern das Wärmemanagement von EV-Batterien.

Eine bekannte Eigenschaft von Batterien ist, dass ihre Leistung bei niedrigen Temperaturen drastisch abnimmt. Um dieses Verhalten zu vermeiden, wurden für Elektro- und Hochleistungs-Hybridfahrzeuge verschiedene Strategien entwickelt, die Heizgeräte und andere Mechanismen beinhalten, um die Batterien auf ausreichend hohen Temperaturen zu halten. Asahi Kasei empfiehlt, Fahrzeugbatterien mit SunForce™-Perlen zu isolieren. Dies verhindert, dass Batterien Wärme abgeben und abkühlen, während das Fahrzeug steht, und bewahrt die hohe Leistung der Batterie stundenlang, ohne dass ein Heizgerät erforderlich ist.

Wenn Heizgeräte vorhanden sind, minimiert die Isolierung durch SunForce™-Perlen den externen Wärmeverlust.

SunForce™-Perlen reduzieren außerdem den Stromverbrauch zum Kühlen der Batterien während der Fahrt, indem sie den Zufluss externer Wärme durch das Fahrzeugchassis verringern. Dies verbessert die Wärmeaustauscheffizienz und maximiert die Batterieleistung.

Wärmemanagement für Sunforce-Batterien

Darüber hinaus handelt es sich bei SunForce™-Materialien um Schäume, die überall dort eingesetzt werden können, wo flammhemmendes Verhalten erforderlich ist.

SunForce™ ist ein Schaumperlenmaterial, das die Einhaltung der V-0-Stufe des Flammschutzstandards UL-94 für Kunststoffkomponenten erreicht, was auf eine extrem hohe Flammhemmung hinweist.

Bei SunForce™-Materialien handelt es sich um leichte Schäume mit selbstverlöschendem Verhalten bei Bränden. Sie werden für eine zunehmende Anzahl von Peripheriekomponenten von EV-Batteriepacks übernommen bzw. in Erwägung gezogen.

Beispielsweise bietet die Verwendung SunForce™-Perlen für Zellhalter in fahrzeugmontierten Batteriepacks die folgenden Vorteile.

  1. Verbesserte Sicherheit: Verwendung von Schaumstoffen mit Flammschutz nach UL-94 V-0
  2. Gewichtsreduzierung: SunForce™-Schäume können im Vergleich zu spritzgegossenen Harzmaterialien Gewicht reduzieren. (Das spezifische Gewicht von 10x-Schaumsorten beträgt 0,1 kg/l.)
zylindrischer Lithium-Ionen-Batteriezellenhalter

Hohe Festigkeit, Steifigkeit und Schlagfestigkeit レンセン™ロゴ

Was ist LENCEN™ (c-GFRTP)?

LENCEN™ (c-GFRTP) ist ein mit Endlosglasfasern verstärkter Thermoplast, der durch das Stapeln von Schichten eines Endlosglasfasertextils mit Polyamid-66-Folien (PA66) hergestellt wird.

Wir möchten dieses Material als ein Material vorschlagen, das Kollisionssicherheit und Gewichtsreduzierung bieten kann, da es eine Zugfestigkeit und Schlagfestigkeit besitzt, die denen von Metallen ebenbürtig oder sogar überlegen ist, und das außerdem zu verbesserter Zuverlässigkeit und Kraftstoffeffizienz beitragen kann.

LENCEN™

Vorschlag für EV-Batteriegehäuse

Batteriegehäuse in Elektrofahrzeugen werden üblicherweise aus Metallen wie Stahl oder Aluminium hergestellt. Das Ziel, das Komponentengewicht zu reduzieren, um die Reichweite des Fahrzeugs zu erhöhen, legt die Möglichkeit nahe, auf Kunststoffe umzusteigen. Allerdings bieten herkömmliche Kunststoffe nicht die erforderliche Wärmebeständigkeit. Auch die Kostensenkung ist ein Dauerthema.

LENCEN™ (c-GFRTP)
Vorteile von

  1. 1. Leichtgewicht: Spezifisches Gewicht ungefähr 1/4 des Gewichts von Stahl. (Spezifisches Gewicht: LENCEN™ 1,9, Stahl 7,9, Aluminium 2,7)
  2. 2. Hitzebeständig: Bei Brenntests nach 30 Minuten bei 1000 °C traten keine Löcher auf.
  3. 3. Kostengünstig: Kostensenkung kann durch Integration oder Reduzierung von Komponenten möglich sein
    ・Obere Abdeckung: Mögliche Reduzierung des Bedarfs an Rostschutzfarbe und Wärmedämmung.
    ・Kleinbuchstaben: Mögliche Verringerung des Bedarfs an verdeckten Ermittlungen.
レンセン™1000℃×30分の燃焼試験
▲Hitzebeständig: Bei Brenntests nach 30 Minuten bei 1000°C traten keine Löcher auf.
  • Weitere Informationen zu LENCEN™ (c-GFRTP) finden Sie hier.

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Hervorragende Flammhemmung, elektrische Eigenschaften, Dimensionsstabilität und Wasserbeständigkeit. Es wird in Photovoltaik, Batterien und Kommunikationskomponenten verwendet.

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LENCEN™ (c-GFRTP)

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„Automobil“