PBT合金材料成就全新电动车电池部件

 

2017年7月21日，上海——特殊化学品公司朗盛与位于德国利普施塔特的海拉胡克集团共同研发了一款名为Pocan AF4130的新型复合合金材料。该材料应用于一款装载单电池管理单元(BMU)和双电池检测单元(CMU)的外壳材料。聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)的合金中含有30%的玻璃纤维以及一种卤系阻燃剂。“这种材料的特殊优势在于它具有极低的翘曲性和收缩率，并具有很高的阻燃性。我们认为这种材料在车辆电池的精密零件方面具有很大的应用前景。”朗盛高性能材料(HPM)业务部销售总监Marc Marbach说道。从最初的概念设计到大量的测试，直至最终的全面生产仅仅耗时两年半。

海拉公司为一家德国汽车电池系统制造商提供电池管理单元(BMU)和电池检测单元(CMU)。这些元器件很薄，被应用在一款德国小型汽车的锂电池系统中。

低偏差

BMU和CMU外壳有很大一块平面，边缘部分和内部的几何形状复杂。得益于创新型的外观设计，BMU和CMU外壳才能实现单个零件注塑成型，从而节约了成本。将外壳安装在PCB板上时，连接器插针不能弯曲。因此，连接器接头与插针插孔之间的尺寸公差必须很小。“我们具有优异尺寸稳定性的PBT/ASA合金Pocan AF4130在此可以大展身手，”Marbach说道。

UL 94 5VA-和UL f1认证

美国安全检测实验室公司的UL94防火测试结果显示，该材料达到最佳的V-0(0.75 mm)等级，完全符合上述德国小型汽车锂电池系统应用的要求。它具有UL认证，达到UL 94 5VA(1.5 mm)阻燃等级标准。该材料最终会用在阻燃型外壳部件的注塑成型件上。此外，它还获得了UL f1认证，可用于耐紫外线和防水的户外应用。“因此，我们的复合合金材料也可用于光伏插头、插座等电子部件上，”Marbach说道。

低挥发性和可容许范围内的排放量

朗盛根据VDA 278(德国汽车行业协会)进行的热脱附分析表明，该热塑性材料表面的排放量很低。“因此，它也满足许多汽车应用方面，如汽车内部零件对低挥发性和可容许范围内的排放量的要求，”Marbach说道。

对常用的电池电解液具有良好的抵抗性

这种复合合金材料对汽车中常用的介质，如燃油、润滑油、清洁剂和汽车保养产品都具有很高的抵抗性，正如朗盛专门为海拉开展的一系列广泛的介质存储测试结果所示。该材料符合众多汽车制造厂商认定的LV 124标准供应规范。另外，这种复合合金材料对锂电池中常用的电解液也展现出了良好的抵抗性。对此，我们还根据DIN EN 22088-3标准进行了负载测试。“样品即使在1,000小时暴露后也没有看到明显的裂缝。”Marbach说道。

综合性的HiAnt服务

在开发外壳组件方面，朗盛为海拉提供了大量的支持。这些服务是HiAnt客户服务包的一部分。例如，HPM为优化组件设计提出建议，提供所有外壳组件计算机辅助设计以及模流分析所需的产品性能数据，以满足预期负载要求，并帮助进行最初的注塑成型试验。朗盛还通过离子色谱法为海拉确定了复合合金材料中卤化物的含量，并对VDA 270进行了气味测试。