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Technik 17. April 2024

Polyamide in einer 800-Volt-Batterie

Cool bleiben trotz höchster Leistung: BASF-Polyamide unterstützen die Immersionskühlung in einer 800-Volt-Batterie von RML für ein High-Speed-Hybridauto.

Durch den Einsatz ihrer Polyamid-Produkte hat BASF die RML Group bei der Entwicklung einer immersionsgekühlten 800-Volt-Batterie für ein High-Speed-Hybridauto unterstützt.
Durch den Einsatz ihrer Polyamid-Produkte hat BASF die RML Group bei der Entwicklung einer immersionsgekühlten 800-Volt-Batterie für ein High-Speed-Hybridauto unterstützt.

Die BASF hat mit ihren Polyamiden die RML Group bei der Entwicklung einer 800-Volt-Batterie unterstützt. Die immersionsgekühlte Batterie für ein High-Speed-Hybridauto setzt neue Maßstäbe in Bezug auf Leistung und Sicherheit. Sie bietet eine Kapazität von 4,2 kWh, eine Entladerate von >100C und wiegt weniger als 75 kg.

Immersionskühlung für 800-Volt-Batteriesysteme

Die hohe Leistung, besonders beim schnellen Beschleunigen oder beim Schnellladen, erfordert ein Kühlsystem, das geeignet ist, die in der Batterieeinheit erzeugte Wärme abzuführen. Um Extremtemperaturen zu vermeiden und eine homogenere Temperaturverteilung zu gewährleisten, kommt die Immersionskühlung zum Einsatz, die die Effizienz und Lebensdauer des gesamten Batteriesystems enorm verbessert. Bei der Immersionskühlung sind die Batteriezellen direkt in ein Kühlmittel eingebettet, das die entstehende Wärme effektiv abführt. Das 800-Volt-Batteriesystem der RML Group verwendet eine dielektrische Kühlflüssigkeit, die die Batteriezellen umströmt.

In der Batterieeinheit von RML kommen gleich zwei Polyamide (PA) der BASF zum Einsatz: Ultramid B3EG7 (PA6 GF35) als Gehäusematerial der Batterieeinheit und im Gehäuse der elektrischen Komponenten der Batteriesteuerung, sowie Ultramid A3EG6 EQ (PA66 GF30) als Material der einzelnen Batteriezellhalter innerhalb des Batteriegehäuses.

Crashfestes und flammhemmendes Polyamid 6

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Ultramid B3EG7 zeichnet sich durch starke mechanische Widerstandsfähigkeit und Robustheit aus, welche vor allem für das Batteriegehäuse eine wichtige Rolle spielt. Das Design ist nicht nur bei Crash-Anforderungen ausschlaggebend für die Auslegung, sondern auch für das Bestehen des Fuel Fire Tests nach UNCE Reg 100.03. Nur geschützt durch ein dünnes Carbon-Blech, welches als Teil der Karosserie in den Test integriert wird, besteht dieser Kunststoff den Brandtest ohne Schäden am Gehäuse und eignet sich somit hervorragend für diese Anwendung.

Extrem reines Polyamid 6.6

Ultramid A3EG6 EQ (EQ = Electronic Quality) als Material der Batteriezellhalter ist extrem rein, das heißt, er enthält kaum elektrisch aktive oder korrosionsfördernde Inhaltsstoffe und bieten trotzdem eine sehr gute Wärmealterungsbeständigkeit. Das Material minimiert im Kontakt mit dielektrischer Flüssigkeit jede Art von Diffusion aus dem Material heraus. Dielektrische Flüssigkeiten dienen der elektrischen Isolierung und als Kühlmittel in Hochvoltanwendungen. Verunreinigungen durch Kontaktmaterialien müssen daher unbedingt vermieden werden.

Gehäuse und Batterieeinheit bestehen aus Ultramid B3EG7 (PA6 GF35), die einzelnen Batteriezellhalter werden aus Ultramid A3EG6 EQ gefertigt (hochreines PA66 GF30). Ultramid ist der Handelsname für Polyamide der BASF.
Gehäuse und Batterieeinheit bestehen aus Ultramid B3EG7 (PA6 GF35), die einzelnen Batteriezellhalter werden aus Ultramid A3EG6 EQ gefertigt (hochreines PA66 GF30). Ultramid ist der Handelsname für Polyamide der BASF.

Neue Materialien für Batteriesysteme

Der Name RML Group steht für Ingenieurleistungen im Bereich Luxus- und Rennautos. Außerdem ist das Unternehmen ein Pionier bei der Entwicklung, Auslegung und Fertigung neuartiger Batteriekonzepte. Besonders hervorzuheben ist die enge Zusammenarbeit von BASF und RML Group bereits während der Entwicklungsphase und die frühzeitige Einbindung von BASF als Materiallieferant in Entscheidungsprozesse.

„RML musste Materialien für Batteriesysteme erforschen, um die vom Kunden vorgegebenen Struktur- und Gewichtsziele zu erzielen. Wir haben eng mit BASF zusammengearbeitet, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen, und freuen uns darauf, Materialien mit BASF auch in Zukunft zu verbessern“, äußert James Arkell, Leiter Powertrain bei RML.

Dank ihrer Expertise im Batteriesektor sowie im Bereich von E&E-Materialien konnte die BASF die Entwicklungszeit der gesamten Batterieeinheit verkürzen. Eine schnelle Empfehlung geeigneter Materialien sowie die zeitnahe, globale Bereitstellung von Mustermengen hat dazu beigetragen, dass RML seinen ambitionierten Zeitplan in diesem Projekt einhalten konnte. „Unsere Materialexpertise ermöglichen es uns, Kundenanforderungen in kürzester Zeit zu erfüllen und einen Beitrag zur Elektrifizierung des Verkehrs zu leisten“, sagt Jasmina Simon, Materialexpertin bei der BASF im Bereich Kunststoffe für die E-Mobilität. mg

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