К ато част от проекта Bio!Lib, изследователски екип от Vehicle Safety at TU Graz постигна забележителна резултати в сферата на безопасността на електромобилите. Те разработиха нов корпус за батерии за електрически автомобили, изработен предимно от дърво, тънка листова стомана и корк – материали със значително по-нисък екологичен отпечатък от конвенционалния алуминий.
Корпусите на батериите са критични компоненти за безопасност. Те трябва да предпазват батерията от деформация при катастрофа и да издържат на високи температури в случай на пожар. Към момента алуминиевите екструдирани профили са стандартното решение, въпреки че производството им е изключително енергоемко.
Новият корпус Bio!Lib напълно елиминира алуминия, като вместо това използва тънка стоманена обвивка, комбинирана с дървен пълнеж. При краш тестовете този дизайн показа сравними характеристики с алуминиевия корпус на батерията на Tesla Model S – особено при тест за челен удар в стълб.
Използването на дърво е неочаквано, предвид специфичните рискове от пожар, свързани с батериите на електрическите коли. Те могат да достигнат изключително високи температури, с опасност от неконтролирано термично изпускане. Дървото, което обикновено се свързва с горимост, изглежда неподходящо за такива приложения.
И все пак екипът на Bio!Lib умишлено използва клетъчната структура на дървесината. Под налягане клетките се свиват и абсорбират енергия, подобрявайки защитата по време на сблъсък. Коркът допълнително подобри огнеустойчивостта.
„Когато коркът е изложен на много високи температури, той се овъглява“, обяснява Флориан Файст. „Карбонизацията води до рязък спад на вече относително ниската топлопроводимост, което защитава структурите зад него.“
Този ефект надхвърля защитните възможности на конвенционалните материали. В тест при температури над 1300 градуса по Целзий, изолираният с корк капак дори превъзхожда стандарта на Tesla. От страната, обърната далеч от огъня, температурите са били с около 100 градуса по Целзий по-ниски.
Използването на дърво и корк в корпус за батерии може да изглежда нелогично, предвид връзката им със запалимостта. Въпреки това, чрез целенасочен подбор на материали, структурен дизайн и защитни слоеве, изследователският екип демонстрира, че такъв корпус може да бъде не само по-устойчив, но и по-безопасен от конвенционалните решения – потенциален крайъгълен камък за екологично чиста електрическа мобилност.