SunForce™: mejora de la seguridad y la funcionalidad en los materiales de EA para casilleros de vehículos eléctricos

¿Qué son los materiales del balancín EA?

Los materiales Rocker EA son componentes huecos, generalmente fabricados en aluminio, que se instalan en las paredes laterales de los paquetes de baterías de los vehículos eléctricos a batería (BEV). En caso de una colisión de impacto lateral, estos componentes absorben energía al deformarse en configuraciones plegadas cuidadosamente diseñadas, lo que minimiza la fuerza de impacto transferida a la batería.

Las baterías de los vehículos eléctricos suelen ocupar toda la parte inferior del chasis del vehículo. Por lo tanto, en caso de colisión lateral, la necesidad de garantizar la seguridad de los pasajeros se ve reforzada por la necesidad de evitar daños a la batería e incidentes secundarios como incendios o explosiones, lo que convierte a los materiales de EA para balancines en uno de los componentes más importantes del vehículo.

Desafíos en el desarrollo de materiales para EA de balancín

Al desarrollar materiales para amortiguadores de impacto lateral, el primer imperativo clave es garantizar que la batería permanezca completamente protegida en caso de una colisión de impacto lateral. En particular, el amortiguador debe cumplir o superar el “estándar de colisión de impacto lateral contra postes”, que requiere que se cumplan ciertas condiciones en caso de una colisión de impacto lateral entre el vehículo y un pilar rígido similar a un poste de servicios públicos.

Al mismo tiempo, el objetivo de permitir distancias de viaje más largas requiere que los vehículos eléctricos estén equipados con cada vez más paquetes de baterías, al tiempo que se mantiene el peso de los vehículos lo más ligero posible. Por lo tanto, se debe evitar el aumento del tamaño o el peso de los materiales de EA de los balancines siempre que sea posible.

Esto crea una demanda de nuevos materiales que puedan absorber eficazmente la energía de la colisión y consumir solo una cantidad limitada de espacio, cumpliendo así con el doble imperativo de proteger meticulosamente las baterías y al mismo tiempo asegurar la capacidad para la instalación de paquetes de baterías.

Uso de SunForce™ de Asahi Kasei para materiales de EA de balancín en vehículos eléctricos de batería

Asahi Kasei recomienda nuestras perlas de espuma plástica de ingeniería SunForce™ para usar en materiales EA de balancines para vehículos eléctricos (BEV).

Los materiales de aluminio convencionales para balancines EA tienen cuerpos huecos. Rellenar estos interiores huecos con componentes SunForce™ livianos y de alta resistencia aumenta la absorción de energía y, por lo tanto, ayuda a reducir el tamaño y el peso de los componentes.

Principales ventajas de rellenar materiales de balancín EA con SunForce™

Ventaja 1: La absorción de energía mejorada permite reducciones en el tamaño y el peso de los componentes

 

Cuando el interior hueco de un balancín de aluminio (EA) se rellena con SunForce™, la deformación del aluminio y la deformación compresiva del SunForce™ permiten un aumento en la absorción general de energía.

Este efecto ha sido confirmado y cuantificado mediante experimentos reales: como vemos en la figura siguiente, el relleno con SunForce™ aumenta la absorción de energía en un 24%.

 

Estos resultados demuestran que los materiales de espuma de poliuretano, a pesar de su reducido ancho, son muy eficaces para absorber el impacto de las colisiones. Esto permite reducir el tamaño total de los componentes (liberando así un valioso espacio de diseño) y también permite diseñar los componentes de aluminio con paredes más delgadas, lo que reduce su peso. Debido a que SunForce™ posee una resistencia específica excepcional en comparación con otros materiales de espuma, su rendimiento de absorción de energía es excelente, al igual que su resistencia al calor.

 

Material de espuma	Absorción de energía	Resistencia al calor
SunForce™	++	++
Espuma de poliestireno	++	-
Espuma de polipropileno	-	++

 

Ventaja 2: Rendimiento estable gracias al control del modo de deformación

Como se muestra en la figura a continuación, el relleno de materiales de balancín de aluminio EA con perlas SunForce™ permite controlar el modo de deformación inducido por colisiones (la forma precisa en que el balancín se pliega y se deforma en caso de una colisión).

Como se muestra en la figura siguiente, este control sobre los modos de deformación reduce la variación en la absorción de energía durante las colisiones, como lo exige el estándar de colisión de impacto lateral de polos, lo que permite el desarrollo de componentes de materiales altamente reproducibles.

La alta robustez que ofrece el control del modo de deformación también garantiza una absorción de energía efectiva en los casos en que la fuerza de impacto durante una colisión no es necesariamente en dirección perpendicular, sino en un ángulo inclinado.

Estas ventajas garantizan que los materiales de balancín EA rellenos con SunForce™ ofrezcan una absorción de impacto efectiva al tiempo que reducen los requisitos de espacio y peso, lo que ayuda a que los vehículos eléctricos sean más seguros y funcionales.

Si estás interesado no dudes en contactarnos.