La gestión térmica aumenta la autonomía, agiliza la producción y mejora la seguridad de los vehículos
El calor (y las formas más eficaces de controlarlo) debería ser una prioridad para todos los fabricantes de vehículos eléctricos. El uso de los materiales avanzados adecuados, como los materiales de interfaz térmica, permite una gestión óptima del calor, lo que ayuda a evitar la pérdida de eficiencia de la batería y la reducción de su vida útil. En algunos casos, si no se gestiona adecuadamente el calor, las baterías pueden incluso incendiarse de forma inesperada o sufrir un desbocamiento térmico. Este tipo de reacción peligrosa puede suponer un peligro inminente para el automóvil, sus ocupantes y cualquier cosa que se encuentre cerca.
El uso de materiales avanzados puede ayudar a optimizar el diseño y la producción de los vehículos eléctricos (VE) y sus baterías, al mismo tiempo que aborda cuestiones críticas como la seguridad y el cumplimiento normativo.
El calor excesivo (un subproducto tanto de los ciclos de carga como de descarga) puede dañar los circuitos y los puntos de conexión de la batería de VE, reducir la autonomía y, en última instancia, acortar su vida útil. Dado que las baterías de VE son el componente más caro y pesado de estos vehículos, reparar y sustituirlas no es una tarea sencilla. Los materiales avanzados, como los adhesivos térmicos y las pastas de relleno, contribuyen a disipar el calor de las baterías para prolongar su vida útil general, al tiempo que ayudan a los fabricantes de baterías a ampliar su producción y minimizar los costos operacionales.
Los fabricantes de baterías de VE deben hacer frente a numerosos retos, entre ellos el cumplimiento de estrictos requisitos normativos en materia de protección contra incendios. Los materiales avanzados permiten una fabricación más segura y conforme a la normativa mediante el uso de recubrimientos epoxi de protección contra incendios y espumas retardantes de llamas, mientras que las soluciones de prevención de la propagación térmica (TPP) contribuyen a proteger tanto el funcionamiento del vehículo eléctrico como a sus ocupantes.
La tecnología epoxi bicomponente puede aplicarse en el interior o el exterior de la tapa de una batería para crear una capa de aislamiento térmico capaz de ofrecer una resistencia al fuego de hasta 1,100 °C durante un máximo de 10 minutos. Además, las cavidades entre las celdas de los paquetes de baterías pueden rellenarse con espuma rígida avanzada a base de poliuretano para aumentar las propiedades retardantes de llama y bloquear la transferencia de calor entre celdas.
Las formas de las baterías de VE constituyen decisiones de ingeniería importantes que influyen tanto en el diseño como en la densidad de energía. Las baterías suelen tener forma cilíndrica o prismática, pero los automóviles no. La necesidad de maximizar el tamaño de la batería para adaptarla a un espacio limitado, al tiempo que se diseña un vehículo estéticamente atractivo, plantea difíciles retos de diseño.
Los materiales avanzados, como las pastas de relleno fabricadas a medida, pueden ofrecer a los fabricantes de automóviles una mayor flexibilidad para adaptarse mejor a la variedad de formas y tamaños de baterías y vehículos a la hora de crear diseños de “celda a paquete” o de “celda a chasis”. Estas pastas de relleno son adecuadas para la producción en masa gracias a sus altas tasas de dispensación y a la rapidez de su aplicación. Además, ofrecen una excelente disipación térmica, con niveles de conductividad térmica de entre 1 y 7 vatios por metro-Kelvin (W/m-K).
Los fabricantes de baterías de VE deben colaborar con los proveedores de materiales avanzados para optimizar mejor el rendimiento, la seguridad y el diseño de dichas baterías. Gracias a los conocimientos sobre la mejor manera de optimizar sus necesidades específicas de producción de baterías y a la selección de los materiales avanzados adecuados, podrá planificar el camino a seguir para acelerar el rendimiento de las baterías de VE e impulsar el futuro de su fabricación y adopción.
Para obtener más información sobre cómo las soluciones de Henkel pueden ayudarle a optimizar el diseño y la producción de vehículos eléctricos y sus baterías de VE, descargue “Bajo la batería: cómo los materiales avanzados mejoran el diseño y la producción de baterías de VE”.
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