BEVロッカーEA材の安全性と機能性の両立に貢献するエンプラ発泡ビーズ「サンフォース®」

ロッカーEA材とは

ロッカーEA材は主にアルミニウムで作られた中空構造の部品で、電気自動車（BEV）の電池パックの側面に取り付けられます。この部品は、側面からの衝撃を受けた際にエネルギーを吸収し、うまく折りたたまれて変形することで、バッテリーに伝わる衝撃を最小限にする役割を担っています。

BEVでは車体の下部全体に電池が搭載されることが多く、側面衝突の際には乗員だけでなく、電池も保護して故障や二次災害を防ぐ必要があるため、ロッカーEA材は重要な部品の一つです。

ロッカーEA材開発の課題

ロッカーEA材の開発には、まず、側面衝突から電池を確実に保護することが求められます。具体的には、電柱を模したポールに側面から車両を衝突させた際に、一定の要件を満たす「ポール側面衝突基準」をクリアする必要があります。

一方、電気自動車（BEV）においては、航続距離を延ばすために、より多くの電池パックを車両に搭載することが求められ、同時に車両が軽量であることも重要です。そのため、ロッカーEA材の体積や重量の増加は望ましくありません。

こうした中で、「電池の確実な保護」と「電池パック搭載量の確保」を両立するために、限られたスペースで衝突エネルギーを効果的に吸収できる部材が必要とされています。

BEVロッカーEA材へのエンプラ発泡ビーズ「サンフォース®」の活用

旭化成は、エンプラ発泡ビーズ「サンフォース®」を活用したEV電池向けロッカーEA材をご提案します。

従来のアルミ製ロッカーEA材の中空部に、軽量かつ高強度のサンフォース®成形体を充填することで、エネルギー吸収量を増やし、省スペースと軽量化に貢献します。

「サンフォース®」を充填したロッカーEA材の特長

特長1: エネルギー吸収量向上による省スペース化・軽量化

 

サンフォース®をアルミ製ロッカーEA材の中空部に充填することで、アルミの変形とサンフォース®の圧縮変形によりエネルギー吸収量を向上させることができます。

下図のとおり、実際の検証では、サンフォース®を充填することでエネルギー吸収量が24％増加しました。

 

以上のことから、幅の狭いロッカーEA材でも効果的に衝撃を吸収でき、部品全体の省スペース化や、アルミ部分の薄肉化による軽量化が可能となります。また、サンフォース®は他発泡体と比較して比強度に優れるためEA性能が良く、耐熱性も良好です。

 

発泡体	EA性能	耐熱性
サンフォース®	〇	〇
発砲ポリスチレン	〇	△
発砲ポリプロピレン	△	〇

 

特長2: 変形モードの制御による安定した性能

サンフォース®をアルミ製のロッカーEA材に充填することで、下図の通り、衝撃時の変形モード（折りたたまれ方）を制御することができます。

この変形モードの制御により、下図の通り、「ポール側面衝突基準」で求められる衝突時のエネルギー吸収のばらつきが減少し、再現性が高い部材の開発が可能となります。

また、変形モードを制御して高いロバスト性を発揮することは、垂直ではなく斜め方向から力がかかった場合においても、効果的に衝撃を吸収できることを意味します。

これらの特長により、サンフォース®を活用したロッカーEA材は、省スペースかつ軽量でありながら、確実に衝撃を吸収でき、安全で高機能なBEV開発に貢献します。

ご興味をお持ちいただけましたら、ぜひお問い合わせください。