Partikelschaum für Elektroautos

Asahi Kasei bietet mit einem Partikelschaum aus m-PPE ein Leichtbaumaterial für Batterien in Elektroautos.

Mit Sunforce, einem Partikelschaum aus m-PPE (modifizierter Polyphenylenether), hat der japanische Konzern Asahi Kasei ein Material entwickelt, um Sicherheit, Effizienz, Größe und Gewicht der Akkus in Autos mit Elektromotor zu optimieren.

Lithium-Ionen-Batterien entfalten ihre volle Leistung erst bei einer bestimmten und stabilen Temperatur. Aus diesem Grund werden sowohl Heiz- als auch Kühlgeräte im Batteriepack von Fahrzeugen mit Elektromotoren installiert. Dabei kommt es auf ein gutes Wärmemanagement an, denn die Realisierung der richtigen Temperatur verbraucht viel Energie. Gleichzeitig stehen Brandschutz und Crashverhalten ganz oben auf der Agenda der OEMs.

Im Vergleich zu herkömmlichen Schaumstoffen aus Polystyrol oder Polyolefin verleiht der Einsatz von m-PPE dem geschäumten Material Eigenschaften, die vor allem dem Wärmemanagement und Brandschutz zugutekommen. Der Schaum wurde als erster seiner Art mit der UL 94 V-0 Brandschutzklasse zertifiziert. Darüber hinaus bietet der Partikelschaum eine sehr gute Wärmedämmung und fungiert gleichzeitig als leichtes, stoßdämpfendes Material für Fahrzeugbatterien.

Die genannten Eigenschaften ermöglichen den Einsatz von Sunforce in Bereichen, die über die von herkömmlichen Schaumstoffen hinausgehen. Diesbezüglich eignet sich das Produkt für den Einsatz in Automobil-Batteriegehäusen, leichten Stoßdämpfern, Sandwich-Verbundkernen mit Carbonfaserverstärkung sowie für Wärmedämm-Anwendungen.

Der Partikelschaum bietet auch Vorteile bei der Verarbeitung: Sie erfolgt im Dampfformverfahren, bei dem die Schaumperlen in eine Form gefüllt, expandiert und gleichzeitig mit der Wärme aus dem Dampf verschmolzen werden. Im Vergleich zum Spritzguss benötigt das Dampfformverfahren erheblich weniger Druck. Das erlaubt den Einsatz einer kostengünstigen Aluminiumform, ein im Spritzguss verwendetes Stahlwerkzeug ist fünf- bis zehnmal so teuer. Darüber hinaus lässt sich der Rohstoffeinsatz reduzieren.

Eine hohe Formstabilität ist ein Schlüsselfaktor. Sunforce nutzt die Eigenschaften des m-PPE-Kunststoffs mit seinem im Vergleich zu anderen Polymeren niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten. Die Temperatureinflüsse im Herstellungsprozess sind relativ gering – was eine sehr präzise und genaue Produktgestaltung mit komplexen Strukturen ermöglicht. Gleichzeitig lässt die geringe Größe der Schaumperlen das Formen dünner Wände zu, bei gleichbleibend hoher mechanischer Festigkeit und Steifigkeit.

Mit einem breiten Portfolio von Hochleistungsmaterialien wie technischen Kunststoffen, Synthesekautschuken, technische Fasern und Produkten für leistungsfähige Batterien verstärkt Asahi Kasei Europe seine Aktivitäten in Europa: Klares und erklärtes Ziel ist die europäische Automobilindustrie – dabei spielt der Partikelschaum Sunforce eine Schlüsselrolle.

„Wir werden die Anwendungsentwicklung und das technische Marketing von Sunforce in Deutschland und Europa verstärken. Hier haben wir Batterieteile, Automobilelektronik und Verbundkernanwendungen für Außen- und Innenteile im Visier. Weiterhin stehen medizinische Geräte und Elektronikprodukte im Fokus“, erläutert Nobuhiro Kikuchi, Manager für Sunforce bei Asahi Kasei Europe.

Mit der Gründung der Europazentrale Asahi Kasei Europe in Düsseldorf haben 2016 die Marketingaktivitäten auf dem europäischen Markt begonnen. Zusammen mit seinem kürzlich vorgestellten Polyamid-Schaum präsentiert das Unternehmen Sunforce nun der K-Messe 2019 in Düsseldorf.

mg