Lanxess, Kautex Textron은 EV 배터리 하우징용 D-LFT를 탐색합니다.

특수 화학 회사 Lanxess(독일 쾰른)와 Textron Inc.(Providence, RI, US) 회사인 Kautex Textron GmbH &Co. KG(독일 본)는 기술 열가소성 수지의 장점을 입증하기 위해 수년 동안 협력해 왔습니다. 무게 및 비용 절감, 기능 통합 및 전기 절연 동작 측면에서 전기 자동차(EV)용 배터리 하우징의 금속 두 회사는 타당성 연구에서 근거리 기술 데모를 함께 개발했습니다. 길이와 너비가 각각 약 1,400밀리미터인 이 시스템은 중량이 두 자릿수 킬로그램 범위인 대형 전체 플라스틱 하우징 부품입니다.

Kautex Textron의 제품 개발 이사인 Felix Haas는 "첫 번째 단계로 우리는 금속 보강 구조의 사용을 완전히 생략하면서 이러한 복잡하고 큰 구성 요소를 상업적으로 생산할 수 있음을 증명했습니다."라고 설명합니다. 앞으로 Kautex와 Lanxess는 협력 결과를 사용하여 자동차 제조업체와 시리즈 생산을 위한 개발 프로젝트에 참여하고자 합니다.

시연자는 C-세그먼트 EV의 배터리 하우징을 기반으로 개발되었습니다. 충돌 구조의 하우징 트레이, 하우징 커버 및 언더런(하부) 보호 장치로 구성됩니다. 하우징 구성 요소는 단일 단계의 직접 장섬유 열가소성(D-LFT) 성형 공정으로 생산할 수 있습니다. Lanxess는 D-LFT 몰딩 컴파운드의 재료로 Durethan B24CMH2.0 PA6 수지를 최적화했습니다. Kautex Textron은 유리 섬유 로빙 공정을 위해 PA6을 합성합니다. Lanxess의 Tepex 다이날라이트 연속 섬유 강화 열가소성 수지가 하우징 구조의 보강재로 적용됩니다. "이 공정은 강철이나 알루미늄을 가공하는 공정보다 더 짧고 경제적인 사이클 시간을 가능하게 합니다."라고 Haas는 설명합니다.

오늘날 Lanxess는 고전압 배터리용 하우징이 주로 압출 강철 또는 알루미늄 프로파일로 만들어집니다. 차량 등급에 따라 하우징의 길이와 너비는 각각 2,000밀리미터 또는 1,500밀리미터를 훨씬 넘을 수 있습니다. 크기, 구성 요소 수, 수많은 제조 및 조립 단계로 인해 금속 하우징은 매우 비용 집약적입니다. 예를 들어, 스트랜드 프레스 프로파일로 만든 복잡한 구조는 용접, 펀칭 및 리벳팅과 같은 많은 2차 작업 단계가 필요합니다. 또한 금속 부품은 음극 딥 코팅을 통해 추가 공정 단계에서 부식으로부터 보호되어야 합니다.

“반면 플라스틱은 디자인의 자유를 충분히 활용할 수 있습니다. 패스너 및 열 관리 구성 요소와 같은 기능을 통합하여 배터리 하우징의 개별 구성 요소 수를 크게 줄일 수 있습니다. 이렇게 하면 조립 및 물류 작업이 간소화되어 생산 비용이 절감됩니다.”라고 Lanxess의 e-Powertrain 프로젝트 관리자인 Dr. Christopher Hoefs는 말합니다.

고전압 배터리 하우징은 또한 높은 강성과 강도, 충돌 시 에너지 흡수, 난연성 및 차량 구조의 하우징 통합을 포함하여 매우 까다로운 다양한 기술 요구 사항을 충족해야 합니다. Lanxess는 플라스틱이 이러한 많은 요구 사항을 충족할 가능성이 있다고 보고합니다. 이 재료는 부식 방지 및 전기 절연성이 있으며 후자는 시스템 단락 위험을 줄여줍니다. 낮은 밀도의 플라스틱과 경량 구조의 가능성은 하우징을 훨씬 더 가볍게 만들어 무엇보다도 EV의 범위에 이점을 제공합니다.

“우리는 구성 요소의 생산 및 구조 설계를 최적화하기 위해 계속해서 협력하고 있습니다. 목표는 대부분의 개발 작업을 가상으로 수행하여 프로토타입 디자인의 비용을 절감하고 향후 시리즈 구성 요소의 출시 시간을 단축하는 것입니다.”라고 Hoefs는 말합니다.