Jak korek może chronić akumulatory pojazdów elektrycznych

Portugalska firma Amorim Cork Composites oferuje nowe rozwiązania z korka chroniące akumulatory pojazdów elektrycznych. Unikalne właściwości korka, takie jak niska gęstość, zmniejszona przewodność cieplna i odporność na wysokie temperatury, czynią go idealnym materiałem do opracowywania komponentów do akumulatorów EV. Dodatkowo właściwości amortyzujące i uszczelniające korka sprawiają, że nadaje się on do różnych zastosowań zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz akumulatora.

Firma Amorim Cork Composites wykorzystała swoją wiedzę specjalistyczną w opracowywaniu wysokowydajnych materiałów dla sektorów takich jak uszczelnienia i przemysł lotniczy, aby stworzyć szereg rozwiązań specjalnie dla sektora mobilności elektrycznej. Rozwiązania te skupiają się na uszczelnieniach, obudowach i elementach dystansujących komórki, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się temperatury podczas epizodów niekontrolowanej temperatury.

Do uszczelniania akumulatorów opracowano rozwiązanie łączące korek z silikonem. Rozwiązanie to spełnia wymagania palności UL-94 V0 i wykazuje odkształcenie po ściskaniu poniżej 40% przy ugięciach 50%. Zapewnia również odporność na zużycie, promieniowanie UV i ozon. Łącząc korek, materiał w 100% naturalny, nadający się do ponownego użycia i recyklingu, z innymi materiałami, Amorim Cork Composites tworzy produkty, które zapewniają doskonałą wydajność, a jednocześnie są przyjazne dla środowiska.

Jeśli chodzi o wnętrze akumulatorów, opracowano systemy wielowarstwowe wykorzystujące korek w połączeniu z materiałami takimi jak mika, włókna bazaltowe/węglowe i inne. Systemy te pełnią funkcję barier termicznych pomiędzy ogniwami lub modułami (przekładki ogniw/podkładki termiczne) i zapewniają ochronę obudowy akumulatora.

Może wydawać się mało prawdopodobne, aby znaleźć materiał o wielu zastosowaniach w najnowocześniejszych układach napędowych pojazdów elektrycznych, który dosłownie rośnie na drzewach, ale właśnie to oferuje Amorim Cork Composites.

Systemy wielowarstwowe dostępne są w grubościach od 0,8 do 30mm oraz w najróżniejszych formatach, co pozwala na tworzenie wyrobów o ściśliwości do ok. 80% przy ciśnieniu 2,5Mpa, izolacyjności termicznej rzędu 20-30°C/min i gęstości 200 kg/m3, gwarantując jednocześnie trwałość rozwiązania, dzięki dużej zawartości korka.

Dzięki nowej gamie rozwiązań Amorim Cork Composites oferujemy techniczne, wydajne i zrównoważone alternatywy, które pomagają zagwarantować wydajność i trwałość akumulatorów, nie zapominając o głównym celu leżącym u podstaw rewolucji elektrycznej – zrównoważonym rozwoju.

Rolls Royce wybiera rozwiązania z korka do pierwszego na świecie całkowicie elektrycznego samolotu. W „Spirit of Innovation”, najszybszym w pełni elektrycznym samolocie na świecie, w powłoce izolacyjnej skrzynki na baterie zastosowano aglomeraty korka. Wybrano rozwiązanie korkowe ze względu na potrzebę znalezienia materiału na obudowę akumulatora, który byłby nie tylko wytrzymały konstrukcyjnie, ale także lekki i wyjątkowo ognioodporny.

Portugalska firma Amorim Cork Composites oferuje korek jako wszechstronny materiał do najnowocześniejszych układów napędowych pojazdów elektrycznych. Surowiec, kora dębu korkowego (Quercus suber), ma szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, takich jak przemysł lotniczy, obronny, energetyczny i motoryzacyjny. Korek jest obecnie wykorzystywany do ochrony termicznej, tłumienia wibracji i pochłaniania uderzeń w pakietach akumulatorów pojazdów elektrycznych. Według Thomasa Peroutki, menedżera ds. mobilności w firmie Amorim, korek był używany we wczesnych samochodach przez Gottlieba Daimlera i Carla Benza do uszczelniania. Dodatkowo od początku eksploracji kosmosu korek był stosowany w ochronie termicznej rakiet i satelitów. Jego właściwości pochłaniania uderzeń były korzystne w zastosowaniach zbrojeniowych, natomiast jego właściwości tłumiące wibracje i akustyczne zostały wykorzystane w transformatorach elektrycznych.

Korek ma mikrostrukturę przypominającą ul, składającą się z komórek w kształcie maleńkich, wypełnionych gazem pięciokątnych i sześciokątnych pryzmatów. W centymetrze sześciennym korka znajduje się około 40 milionów komórek. Amorim charakteryzuje tę strukturę jako skupisko mikrobalonów lub mikropoduszek, które delikatnie dociskają się do siebie, tworząc charakterystyczną mieszankę elastyczności i ściśliwości, które mają fundamentalne znaczenie dla jego właściwości tłumiących i pochłaniających uderzenia.

Co więcej, korek jest nieprzepuszczalny dla gazów i cieczy, odporny na wysokie temperatury, ogień i tarcie, a jednocześnie jest wytrzymały i lekki.

Jeśli chodzi o skład chemiczny, 45% składa się z skomplikowanej suberyny biopoliestrowej, z mniejszymi proporcjami ligniny (27%), celulozy, wosków i innych polisacharydów (12%), garbników (6%) i ceroidów (6%).

Początkowo Amorim skupiał się na opracowywaniu podkładek termoochronnych do wnętrz akumulatorów, podkładek antywibracyjnych i elementów konstrukcyjnych. W zastosowaniach konstrukcyjnych korek łączy się z włóknami węglowymi, włóknami szklanymi i/lub metalami takimi jak aluminium, aby utworzyć obudowy i pokrywy posiadające wewnętrzną izolację termiczną, tłumienie hałasu i wibracji, zabezpieczenia przed uderzeniami, a także integralność strukturalną.

Według Peroutki Amorim opracował różnorodne materiały i rozwiązania w różnych formatach do różnych zastosowań w sektorze e-mobilności. Firma prowadzi obecnie rozmowy z producentami OEM i dostawcami Tier One na temat innowacyjnych metod wykorzystania materiału.

Jedna z tych metod polega na formowaniu wtryskowym, podczas którego korek należy najpierw granulować i łączyć z innymi materiałami. Takie podejście umożliwia wykorzystanie szerokiego zakresu parametrów procesu, w tym wytłaczania, laminowania, termoformowania i termoformowania.

Peroutka podkreśla, że korek jest nie tylko neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla, ale w rzeczywistości ma ujemną emisję dwutlenku węgla. Badania sugerują, że na każdą tonę wyprodukowanego korka las dębów korkowych może wchłonąć do 73 ton CO2.

Drzewa korkowe nie są wycinane w celu zbioru korka; zamiast tego kora może odrosnąć przez dziewięć lat, zanim zostanie ponownie zebrana. Każde drzewo można ścinać około 17 razy w ciągu swojego życia, które wynosi średnio około 200 lat.

Co więcej, lasy dębu korkowego są kluczowymi obszarami różnorodności biologicznej, mają status chroniony, pomagają w regulacji klimatu, promują zrównoważony rozwój i znacząco przyczyniają się do równowagi ekologicznej planety.

Peroutka wspomina, że pierwsze zastosowania akumulatorów, będące efektem współpracy z trzema europejskimi firmami, zostaną wprowadzone jeszcze w tym roku. „Obecnie przeprowadzamy końcowe testy i jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, rozpoczniemy proces zwiększania skali produkcji przedseryjnej”.