Hoe kurk de accu’s van elektrische voertuigen kan beschermen

Het Portugese bedrijf Amorim Cork Composites biedt nieuwe kurkoplossingen om de accu’s van elektrische voertuigen te beschermen. De unieke eigenschappen van kurk, zoals de lage dichtheid, de verminderde thermische geleidbaarheid en de weerstand tegen hoge temperaturen, maken het tot een ideaal materiaal voor de ontwikkeling van accucomponenten voor elektrische voertuigen. Bovendien maken de schokabsorptie- en waterdichtheidseigenschappen van kurk het geschikt voor een verscheidenheid aan toepassingen, zowel binnen als buiten de batterij.

Amorim Cork Composites heeft zijn expertise in het ontwikkelen van hoogwaardige materialen voor sectoren als waterdichting en ruimtevaart benut om een ​​reeks oplossingen te creëren specifiek voor de elektrische mobiliteitssector. Deze oplossingen zijn gericht op celafdichtingen, behuizingen en afstandhouders om temperatuurvoortplanting tijdens thermische runaway-episodes te voorkomen.

Om de batterijen af ​​te dichten is een oplossing ontwikkeld die kurk en siliconen combineert. Deze oplossing voldoet aan de ontvlambaarheidseisen van UL-94 V0 en heeft een drukvervorming van minder dan 40% bij een doorbuiging van 50%. Het biedt ook weerstand tegen slijtage, UV-stralen en ozon. Door kurk, een 100% natuurlijk, herbruikbaar en recyclebaar materiaal, te combineren met andere materialen, creëert Amorim Cork Composites producten die uitstekende prestaties bieden en tegelijkertijd milieuvriendelijk zijn.

Wat de binnenkant van batterijen betreft, zijn er meerlaagse systemen ontwikkeld met behulp van kurk in combinatie met materialen zoals mica, basalt/koolstofvezels en andere. Deze systemen fungeren als thermische barrières tussen cellen of modules (celafstandhouders/thermische pads) en bieden bescherming aan de batterijbehuizing.

Het lijkt misschien onwaarschijnlijk dat je een materiaal zult vinden met meerdere toepassingen in geavanceerde aandrijfsystemen voor elektrische voertuigen dat letterlijk aan de bomen groeit, maar dat is precies wat Amorim Cork Composites biedt.

Meerlaagse systemen zijn verkrijgbaar in diktes van 0,8 tot 30 mm en in verschillende afmetingen, waardoor producten kunnen worden gemaakt met een samendrukbaarheid tot ongeveer 80% bij een druk van 2,5 MPa, thermische isolatie van 20 tot 30 °C/min en een dichtheid van 200 kg/m3, terwijl de duurzaamheid van de oplossing gegarandeerd is dankzij het hoge kurkgehalte.

Met het nieuwe assortiment Amorim Cork Composites-oplossingen bieden we technische, efficiënte en duurzame alternatieven die de prestaties en duurzaamheid van batterijen helpen garanderen, zonder het hoofddoel dat centraal staat in de elektrische revolutie te vergeten: duurzaamheid.

Rolls Royce kiest kurkoplossingen voor ’s werelds eerste volledig elektrische vliegtuig. De Spirit of Innovation, het snelste volledig elektrische vliegtuig ter wereld, gebruikt kurkagglomeraten in de isolerende coating van de accubak. Er werd gekozen voor een kurkoplossing vanwege de noodzaak om een ​​materiaal voor de batterijbehuizing te vinden dat niet alleen structureel sterk was, maar ook lichtgewicht en extreem brandbestendig.

Het Portugese bedrijf Amorim Cork Composites biedt kurk aan als een veelzijdig materiaal voor geavanceerde aandrijfsystemen voor elektrische voertuigen. De grondstof, de schors van kurkeik (Quercus suber), wordt veel gebruikt in verschillende industrieën, zoals de lucht- en ruimtevaart, defensie, energie en de automobielsector. Kurk wordt momenteel gebruikt voor thermische bescherming, trillingsdemping en schokabsorptie in accu’s van elektrische voertuigen. Volgens Thomas Peroutka, hoofd mobiliteit bij Amorim, werd kurk gebruikt in de eerste auto’s van Gottlieb Daimler en Carl Benz voor waterdichtheid. Bovendien wordt kurk sinds het begin van de ruimteverkenning gebruikt voor de thermische bescherming van raketten en satellieten. De schokabsorptie-eigenschappen waren gunstig bij versterkingstoepassingen, terwijl de trillingsdempende en akoestische eigenschappen werden gebruikt in elektrische transformatoren.

Kurk heeft een bijenkorfvormige microstructuur die bestaat uit cellen in de vorm van kleine vijfhoekige en zeshoekige prisma’s gevuld met gas. Er zitten ongeveer 40 miljoen cellen in één kubieke centimeter kurk. Amorim karakteriseert deze structuur als een groep microballonnen of microkussens die zachtjes tegen elkaar drukken, waardoor een onderscheidende mix van elasticiteit en samendrukbaarheid ontstaat die fundamenteel is voor de dempende en absorberende eigenschappen.

Bovendien is kurk ongevoelig voor gassen en vloeistoffen, bestand tegen hoge temperaturen, vuur en wrijving, en tegelijkertijd duurzaam en licht van gewicht.

In termen van chemische samenstelling bestaat 45% uit suberine-biopolyestercomplex, met lagere hoeveelheden lignine (27%), cellulose, wassen en andere polysachariden (12%), tannines (6%) en ceroïden (6%).

Aanvankelijk concentreerde Amorim zich op de ontwikkeling van thermische beschermingspads voor het interieur van batterijen, antivibratiepads en structurele componenten. Bij structurele toepassingen wordt kurk gecombineerd met koolstofvezels, glasvezels en/of metalen zoals aluminium om behuizingen en afdekkingen te creëren met interne thermische isolatie, geluidsdemping en trillingen, schokbescherming en structurele integriteit.

Volgens Peroutka heeft Amorim een ​​verscheidenheid aan materialen en oplossingen in verschillende formaten ontwikkeld voor verschillende toepassingen in de elektrische mobiliteitssector. Het bedrijf voert momenteel gesprekken met OEM’s en vooraanstaande leveranciers over innovatieve methoden voor het gebruik van dit materiaal.

Eén van deze methoden is spuitgieten, waarbij de kurk eerst moet worden gegranuleerd en gecombineerd met andere materialen. Deze aanpak maakt het gebruik van een breed scala aan procesparameters mogelijk, waaronder extrusie, walsen, thermovormen en thermovormen.

Peroutka wijst erop dat kurk niet alleen koolstofneutraal is, maar zelfs koolstofnegatief is. Uit onderzoek blijkt dat voor elke geproduceerde ton kurk een kurkeikenbos tot 73 ton CO2 kan opnemen.

Kurkbomen worden niet gekapt om kurk te oogsten; in plaats daarvan kan de schors negen jaar lang teruggroeien voordat hij opnieuw wordt geoogst. Elke boom kan tijdens zijn levensduur, die gemiddeld 200 jaar bedraagt, ongeveer 17 keer worden gekapt.

Bovendien zijn kurkeikenbossen belangrijke hotspots voor biodiversiteit, profiteren ze van een beschermde status, helpen ze het klimaat te reguleren, bevorderen ze duurzame ontwikkeling en dragen ze aanzienlijk bij aan het ecologische evenwicht van de planeet.

Peroutka vermeldt dat de eerste batterijtoepassingen, die voortkomen uit de samenwerking met drie Europese bedrijven, later dit jaar zullen worden geïntroduceerd. “We voeren momenteel de laatste tests uit en als alles volgens plan verloopt, zullen we beginnen met het opschalen van de pre-serieproductie. »