Malzeme ve sızdırmazlık uzmanı Freudenberg Sealing Technologies yeni, özellikle uyumlu elastomer malzeme geliştirdi
Weinheim, 10 Nisan 2025 – Freudenberg, optimize edilmiş bir conta malzemesi ile e-mobilitede kullanım için PFAS içeren termoplastik ve FKM contalara bir alternatif sunuyor. Yeni malzeme serisi enjeksiyon kalıplama prosesinde işlenmekte, daha yüksek sızdırmazlık performansı ile etkilemekte, pil ömrünü garanti etmekte ve artan çevresel gereksinimleri karşılamaktadır.
Hızla genişleyen elektrikli araç pazarında, daha kısa şarj süreleri, maksimum sıcaklık direnci ve daha uzun pil ömrü ile geliştirilmiş pil performansı başarının anahtarıdır. Bunu başarmak için Avrupa ve ABD’deki OEM’ler daha katı ulusal ve uluslararası çevre düzenlemelerini de karşılayan malzemelere ihtiyaç duymaktadır. Bu tür uygulamalar için yüksek performanslı bir malzeme elastomer malzeme grubundan gelmektedir. Freudenberg Sealing Technologies, termal kaçak durumunda termoplastiklere göre önemli avantajlar sunan ve e-mobilite alanındaki batarya uygulamalarını yeni bir seviyeye taşıyan bir malzeme geliştirmeyi başarmıştır.
Malzeme avantajlarından yararlanma – termoplastikler yerine elastomer contalar
Geleneksel olarak batarya contaları için kullanılan termoplastiklerde, makromoleküllerin uzun zincirli moleküler yapısı birbiriyle kimyasal olarak çapraz bağlı değildir, sadece zayıf moleküller arası kuvvetler yoluyla bağlanır. Termoplastikler belirli bir dereceye kadar elastik olarak deforme edilebilmelerine rağmen, batarya hücresinin sürekli şarj ve deşarjı sırasında işlevsel olarak ilgili miktarda plastik deformasyona uğrarlar. Moleküler zincirleri kimyasal olarak çapraz bağlı olan elastomerler farklıdır. Temel hallerinde, polimer zincirleri çekme ve basma yükleri altında çekilen veya sıkıştırılan bir top halindedir. Entropi esneklikleri nedeniyle, bu çapraz bağlı malzemeler elastik ve geri dönüşümlü olarak tepki verir ve yük altındaki pil hücrelerinin döngüsel hacim değişimi sırasında şekillerini korurlar.
Freudenberg Sealing Technologies Uygulama Mühendisi David Kuhne, “Yeni elastomerden üretilen O-ringlerimiz bu sayede elektrolitin pil hücresinden dışarı sızmasını veya yabancı maddelerin hücreye girmesini önlüyor” diye açıklıyor. “Bir pil hücresini katı bir yapı olarak düşünemezsiniz – o “nefes alır”. Akü hücresi ortam sıcaklığından – kural olarak – 60°C’ye kadar bir sıcaklık artışına maruz kaldığında, soğuduğunda eşit ölçüde genleşir ve büzülür. Elastomerler bu sürekli yük altında termoplastiklere göre önemli avantajlara sahiptir” diyerek şarj ve deşarj sürecini açıklıyor.
Malzeme uzmanlığı – en ileri araştırmalardan büyük ölçekli üretime
Batarya uygulamaları için yeni malzemeler geliştirilirken, ekonomik yönlerin yanı sıra sürdürülebilirliğe de odaklanılmaktadır. Prensip olarak, batarya ne kadar uzun süre kullanılabilirse, elektrikli araçlar o kadar sürdürülebilir hale gelir. Freudenberg Sealing Technologies’in yeni sızdırmazlık malzemesi buna katkıda bulunuyor. Müşteri projelerinde yeni malzeme kullanıldığında, batarya hücrelerinin performansla ilgili sızıntı oranı, geleneksel termoplastik contalara kıyasla büyüklük sırasına göre, yani on kat artmıştır.
Bir diğer önemli husus ise batarya hücrelerinin elektrokimyasının potansiyel kirliliklere karşı son derece hassas olmasıdır. O-Rings Kurşun Merkezi Malzeme Geliştirme Müdürü Dr. Stefan Schneider şöyle açıklıyor: ” Geleneksel elastomerlerle kapatılmış bir hücrede gözlenen erken kapasite kaybı, sızdırmazlık malzemesinin asgari düzeyde ancak yine de mevcut kontaminasyonundan kaynaklanabilir. Benzer bir etki de Elektrolit bileşenlerinin ayrışmasına neden olabileceğinden hücreye nem girmesi. Yeni malzemenin geliştirilmesinde bu hususlar dikkate alınmıştır.” Buna ek olarak, proses mühendisliği departmanı üretim süreçlerini bu yüksek performanslı pil hücresi contalarının büyük seriler halinde üretilebileceği şekilde optimize etti.
Artan batarya talebi – elektrikli araçlar için büyüme ivmesi
Yüksek performanslı malzemeler ve yenilikçi ürünlerin lider tedarikçisi olarak Freudenberg Sealing Technologies, güvenli ve sürdürülebilir e-mobiliteye katkıda bulunuyor. Tam zamanında: Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) tarafından her yıl yayınlanan “Küresel Elektrikli Araç Görünümü”, elektromobilite alanındaki küresel gelişmeleri analiz ediyor. “Outlook 2024”, net sıfır emisyona giden yolda kalabilmek için küresel elektrikli araç filosunun 2023 yılında 45 milyonun altında iken 2030 yılında 250 milyon araca ulaşması gerektiğini belirtiyor. Bu da yüksek performanslı bataryalara olan talebi büyük ölçüde artıracaktır. Freudenberg Sealing Technologies de bu durumdan memnun: “Müşteriye özel projeler için bir geliştirme ortağı olarak, malzeme ve inovasyon konusunda uzun yıllara dayanan uzmanlığımızla katkıda bulunuyoruz. Gelişmiş analizlerimiz ve dikey olarak entegre edilmiş üretim süreçlerimiz sayesinde, rekabetçi üretim süreçlerini büyük bir çeviklikle geliştirip uygulayabiliyoruz,” diye özetliyor David Kuhne.
Kaynak: 10 Nisan 2025 tarihli basın açıklaması
