Protecção de bateria para carros eléctricos

image Acompanhando a tendência favorável para os automóveis eléctricos, os cientistas do Instituto Fraunhofer (Alemanha) também desenvolvem trabalho nesta área. Um dos exemplos recentes é a substituição da caixa de protecção da bateria de Lítio-Ião por uma caixa leve, capaz de proteger a bateria em caso de acidente e passível de produção em série.

Para que um automóvel eléctrico seja efectivamente "amigo do ambiente" é necessário que seja o mais leve possível porque, quando o semáforo muda para verde, cada kg adicional que é necessário mover implica gasto de energia. Quando mais leve for o automóvel, maior a sua autonomia. Para explorar esta simbiose entre electromobilidade e construção leve, os engenheiros do Instituto Fraunhofer para a Tecnologia Química (ICT, de Pfinztal, Alemanha) desenvolve conceitos de fabricação com o objectivo de substituir gradualmente os componentes do veículo por componentes mais leves, sem afectar a a estabilidade ou a segurança do passageiro.

A prova de que o referido objectivo é possível foi feita com o Artega GT, um carro desportivo que foi modificado e convertido num protótipo de um carro eléctrico com motor alojado na retaguarda. Os especialistas, juntamente com engenheiros dos Institutos Fraunhofer para a Mecânica de Materiais (IWM), para a Durabilidade Estrutural e Fiabilidade de Sistemas (LBF) e para a Dinâmica de Alta Velocidade (EMI, Ernst-Mach Institut), desenvolveram uma caixa de protecção para as baterias que pode ser fabricada em série e que responde a todos os requisitos. A nova caixa pesa apenas 35 kg (para proteger uma bateria de 340 kg). As soluções tradicionais em aço pesam até 25% mais. A nova caixa pode resistir a uma colisão com aceleração gravitacional dez vezes superior. E mesmo que objectos afiados colidam com a caixa a 60 km/h, a bateria permanece intacta. Adicionalmente, os módulos de Lítio-Ião estão protegidos contra a humidade e uma membrana semi-permeável equaliza a pressão e permite à bateria "respirar".
A nova caixa de protecção de bateria é fabricada com materiais compósitos reforçados. Actualmente, as caixas são feitas com aço soldado. Até agora, não era possível a produção em série com compósitos reforçados. Estes materiais reforçados com fibras são há muito usados na construção aeronáutica, mas a quantidade produzida reduz-se a algumas centenas por ano. No sector automóvel, as séries podem chegar a vários milhares por dia e a produção em série coloca requisitos diferentes quanto aos materiais. Os investigadores desenvolveram um processo de produção com tempos de ciclo compatíveis com a produção em massa. O processo envolve a sobreposição de etapas e ciclos, a orientação das fibras para obter as características de resistência pretendidas e a preparação de insertos metálicos para fixação. 
Actualmente, a caixa de protecção é fixada na retaguarda do Artega com acessórios transversais, mas os investigadores estão a preparar uma alternativa mais leve.

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