BANDEJAS PARA BATERÍAS

Llevamos más de una década fabricando bandejas para baterías para clientes de renombre.

A pesar de este historial probado, no nos conformamos con el status quo

Invertimos continuamente en ampliar nuestra experiencia y participamos en proyectos de investigación y desarrollo previo porque queremos saber hoy a qué desafíos se enfrentarán nuestros clientes mañana. Y queremos ofrecerles soluciones óptimas, por ejemplo, mostrándoles qué opciones hay disponibles para adaptar las bandejas para baterías a las condiciones cambiantes.

Sabías...

Las bandejas de batería son los elementos centrales de los coches eléctricos. Deben cumplir requisitos complejos como la tensión mecánica, el uso óptimo del espacio de instalación, el control de la temperatura de las baterías, la estanqueidad y la seguridad en caso de colisión. En particular, deben evitar que las baterías pongan en peligro a los pasajeros en caso de accidente.

BENTELER ya cuenta con muchos años de experiencia en la producción de bandejas de batería. La primera bandeja fue fabricada por BENTELER en 2014 en nuestra planta de Jablonec, República Checa.

Bandejas para Baterías

Diseño

Las bandejas para baterías se construyen actualmente principalmente a partir de perfiles de aluminio extruido, lo que da lugar a muchas uniones. Al doblar la chapa de metal de forma giratoria y aplicar refuerzo local en las áreas débiles, abrimos nuevas y eficientes posibilidades.

También ofrecemos enfoques innovadores para el refuerzo contra choques, por ejemplo, soluciones de chapa de acero endurecido por presión de una o varias capas como una alternativa rentable a los perfiles contra choques laminados.

Validación simulada

La protección contra colisiones de las bandejas de batería depende del comportamiento de colisión del vehículo en su conjunto. Para analizar las interrelaciones en detalle, realizamos pruebas de choque virtuales en nuevos diseños de soportes de batería, que luego se optimizaron en el sistema general del sistema de accionamiento eléctrico BENTELER (BEDS).

También se evaluaron otras cargas, como la torsión del soporte de batería durante la conducción, y se optimizó el diseño.

Material

Las extrusiones de aluminio juegan un papel importante en el campo de las bandejas de batería. Sin embargo, las soluciones de chapa metálica pueden ser una alternativa atractiva. El acero tiene ventajas en términos de costo y huella de carbono, así como protección contra incendios en ciertos casos. Las soluciones de acero inoxidable también son una alternativa interesante, ya que eliminan la necesidad de pintar un componente tan grande.

Tanto si se trata de acero o acero inoxidable, extrusión de aluminio o chapa, podemos asesorarlo sobre todas las opciones. Las hemos estudiado y probado todas.

Formado

Un soporte de batería fabricado a partir de perfiles extruidos requiere muchas juntas, que deben sellarse. Las soluciones de embutición profunda reducen el número de juntas, pero requieren matrices y prensas de gran tamaño. ¿Por qué no producir un componente hecho a partir de una simple chapa mediante un proceso de plegado giratorio que solo requiere la realización de unas pocas juntas? Ya lo hemos probado con éxito junto con TRUMPF SE + Co. KG.

Uniones

Una bandeja de batería se construye con un gran número de tecnologías de unión diferentes que deben realizar de forma fiable distintas tareas. En el caso de las uniones pegadas, por ejemplo, el enfoque se centra en los requisitos de resistencia o estanqueidad. La elección perfecta del adhesivo y el pretratamiento adecuado de la superficie son decisivos: ya sea acero o aluminio, lo decisivo es si se pintará o no. Lo sabemos: ya lo hemos probado.

More about Joining

Pruebas

Los nuevos procesos de conformado y unión de bandejas de baterías que aún no se fabrican en serie aún deben demostrar su idoneidad en pruebas exhaustivas. Por ejemplo, ¿puede una caja plegada soldada por láser o por puntos de resistencia y posteriormente sellada cumplir los requisitos dinámicos de modo que no solo se alcance la resistencia a la fatiga requerida, sino que también se mantenga la estanqueidad? ¡Nuestras pruebas a escala demuestran que es posible!

Protección contra la corrosión

En nuestra investigación también hemos analizado perfiles cerrados conformados en caliente y soluciones de distintos metales. En este sentido, son especialmente importantes cuestiones como la protección contra la corrosión en cavidades o los problemas de corrosión por contacto. Sin embargo, también son relevantes las cuestiones sobre los procesos de pintura alternativos para aplicaciones de acero, ya que algunos de los componentes son muy grandes. Estos podrían causar problemas en muchas instalaciones de pintura por inmersión catódica o hacer que las nuevas inversiones correspondientes sean muy caras. Por ello, junto con la Universidad de Paderborn, hemos analizado sistemáticamente las posibles alternativas.

Control de temperatura

Las baterías de vehículos eléctricos generan calor durante la carga y el funcionamiento. La velocidad de carga, el rendimiento y la vida útil dependen decisivamente de la correcta regulación de la temperatura de las baterías. También en este caso hemos estudiado y probado alternativas a las tecnologías utilizadas hasta ahora para la fabricación de placas de regulación de la temperatura. Nuestra variante actual tiene el potencial de reducir los costes, la inversión y, sobre todo, las considerables emisiones de CO2.

Protección contra incendios

Las baterías que se utilizan actualmente en los vehículos eléctricos requieren una protección especial, ya que podrían incendiarse si se dañan. En ese caso, es importante que los ocupantes puedan detenerse y salir del vehículo de forma segura. Además del aluminio, que se utiliza habitualmente, en el futuro podrían adquirir mayor importancia el acero y el acero inoxidable, que tienen puntos de fusión significativamente más altos. Ya hemos investigado intensamente soluciones fabricadas con ambos materiales.

Proyecto de investigación

"Desarrollo de un concepto para una carcasa de batería de acero, teniendo en cuenta especialmente la tecnología de unión y la protección contra la corrosión".

El objetivo de este proyecto colectivo en el que participan socios industriales es aprovechar las ventajas de los aceros de ultraalta resistencia en el diseño conceptual de carcasas de baterías, teniendo en cuenta especialmente las limitaciones de la libertad de diseño. El diseño conceptual también tiene en cuenta especialmente los requisitos y soluciones resultantes del proyecto global en lo que respecta a la protección contra la corrosión, la estanqueidad y la tecnología de unión. Además, en este proyecto se realizará un análisis completo del ciclo de vida para evaluar también el impacto medioambiental de forma holística en comparación con un modelo de referencia.

El proyecto colectivo está financiado por BMWK en el marco de la convocatoria de propuestas del IGF "Tecnologías líderes para el cambio de rumbo energético" y supervisado por la Asociación de Investigación de Aceros y Metales (FOSTA). La Asociación de Investigación de Automóvil y Tecnología de la Construcción (FAT) y la Asociación de Investigación de Pigmentos y Pinturas (FPL) apoyan el proyecto de investigación como asociaciones de investigación colaboradoras.

Proyecto de investigación

ULAS E-VAN: Estructura de carrocería ultraligera para un vehículo comercial eléctrico ligero.

BENTELER, junto con sus socios Ford-Werke GmbH, Altair Engineering GmbH, Franken Guss GmbH + Co. KG, C-TEC GmbH, MORPHOTEC, voxeljet AG y la Universidad Técnica de Aquisgrán (IKA & SLA), está desarrollando estructuras de carrocería ligeras y un sistema de bandeja de batería modular para vehículos comerciales ligeros propulsados por electricidad. En este segmento tan sensible a los costes, se requiere una construcción ligera y rentable. En el área estructural, se utiliza la tecnología de construcción de bastidor y largueros, probada en la construcción aeronáutica, que se adapta al uso en automóviles en cantidades correspondientemente altas. El enfoque de BENTELER se centra en el desarrollo de una bandeja de batería modular y escalable en tamaño.

Este proyecto de investigación está financiado por el BMWK como parte del programa de transferencia de tecnología "Construcción ligera".

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