La transición al vehículo eléctrico con una normativa cambiante

24-11-2022

El cambio de paradigma del vehículo de combustión al vehículo eléctrico ha supuesto una revolución para la industria automotriz. Unos cambios relevantes que se están dando sobre todo en los tiempos de desarrollo, que cada vez son más cortos, y un incesante cambio de normativas.

Estos nuevos retos deben ser bien estudiados para desarrollar soluciones que ayuden a la industria a desarrollar componentes que cumplan con dichos requerimientos. En algunos casos pueden parecer excesivos, sin embargo, están relacionados con las condiciones reales a las que pueden verse sometidos durante su vida útil.

En Leartiker desarrollamos distintas soluciones a través de varios proyectos de investigación en los que actualmente estamos inmersos. Dependiendo del proyecto, el reto al que nos enfrentamos es distinto, pero estamos trabajando en dos iniciativas que tienen un punto en común: la caja de batería. La función principal de este componente es proteger la batería y asegurar una buena gestión térmica, así como proteger a los ocupantes del vehículo de posibles daños producidos por un mal funcionamiento o avería.

 

Mat-EV es un proyecto cuya finalidad es desarrollar nuevas mezclas con propiedades ignífugas, apantallamiento electromagnético y propiedades térmicas para envolventes de batería.

Para el desarrollo de las nuevas mezclas se han buscado materiales comerciales con propiedades EMI (interferencias electromagnéticas), se han estudiado los aditivos a emplear y se han fabricado mezclas mejoradas. Con ellas se han fabricado probetas que se han ensayado según distintas normas y requerimientos, tanto de apantallamiento electromagnético como de resistencia al fuego:

Normas genéricas de resistencia al fuego como puede ser la UL94, pero también otras específicas como la norma GB/T 31467.3-2015 o el Reglamento Nº100 de la Unión Europea, Anexo 8E.

 

En la imagen puede verse parte del ensayo propuesto por las normas GB/T 31467.3-2015 y el Reglamento Nº100 de la Unión Europea, Anexo 8E para asegurar la resistencia al fuego de baterías completas en caso de un accidente en el que el combustible de un vehículo no eléctrico se inflame y pueda tener contacto con la batería de un vehículo eléctrico (EV).

Asimismo nos encontramos con normas de compatibilidad electromagnética (EMC) que pretenden que sistemas electrónicos de control de la batería no interfieran con sistemas de guiado, radar y otros, que cada vez juegan un papel más importante en la seguridad de nuestros vehículos: la directiva de las Naciones Unidas UNECE R10, las normas internacionales ISO 7637 y 11452, entre otras; y normas de los distintos OEMs como pueden ser la FMC1278 de Ford, la DC-10615 de Chrysler, GS 95002 de BMW o la JLR-EMC-CS v1.0 de Jaguar Land Rover.

La capacidad de interferencia electromagnética (EMI) de materiales plásticos está, hasta cierto punto, relacionada con su conductividad eléctrica. Por ello se realizan mediciones de conductividad eléctrica superficial y volumétrica (como se puede observar en la imagen), ya que por debajo de cierto valor de conductividad los materiales no tienen capacidad de apantallamiento electromagnético.

 

El proyecto SABRE viene a seguir la línea marcada por MAT-EV, enfocando su objetivo principal al desarrollo de mezclas con propiedades resistentes al fuego y a las altas temperaturas.

Una de las principales preocupaciones de los OEMs (Fabricantes de Equipo Original) está relacionada con la seguridad de los pasajeros en caso de que la batería sufra algún tipo de percance. En situaciones más desfavorables la batería puede sufrir una combustión (Thermal runaway) de alguno de los módulos de Ion-Litio, haciendo que se produzcan partículas incandescentes que son proyectadas contra la envolvente de la batería. Una de las normas que intenta simular este proceso sería la norma TDO V03.986.764.A. Esta normativa está pensada para asegurar que las partículas incandescentes sean contenidas eficazmente por el material con el que está construido el contenedor de la batería. Por ello, dentro del proyecto SABRE trabajamos en el desarrollo de nuevas mezclas para desarrollar contenedores de batería que cumplan con estos requisitos.

Estos y los futuros proyectos que desarrolle Leartiker en el ámbito de los vehículos eléctricos, ayudarán a la industria automotriz a desarrollar envolventes que mantengan a un nivel óptimo el rendimiento de las baterías.

 

 
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