نقش اسفنج های پلی یورتان در خودروهای برقی

خانک‌های (cell) استوانه‌ای این مزیت را دارند که بر پایه یک فناوری بالغ با فرایندهای ساخت و زنجیره‌های تامین استوار هستند. طرفداران خانک‌های استوانه‌ای می‌گویند که آن‌ها مدیریت گرمایی بهتری دارند، زیرا سطح یکنواخت هر استوانه هدررفت گرمای بهتری را امکان‌پذیر می‌کند و خطر ایجاد نقاط داغ را کاهش می‌دهد که می‌تواند منجر به سرکشی گرمایی شود. استوانه‌ها ذاتا دارای پایداری مکانیکی و مقاومت در برابر فشار داخلی هستند. آنها پودمانی (modular) هستند و بسته به کاربرد، به آسانی می‌توان آنها را افزایش یا کاهش داد.
از سوی دیگر، چگالی انرژی کمتری نسبت به فناوری‌های رقیب دارند، زیرا شکاف‌هایی بین خانک‌های استوانه‌ای و محفظه‌های مستطیلی آن‌ها وجود دارد و تعداد زیاد خانک‌های مورد نیاز (معمولا 5000 تا 9000 در هر خودرو) به سیم کشی و اتصالات پیچیده نیاز دارد که می‌تواند به پیچیدگی ساخت و افزایش پیچیدگی سامانه مدیریت باتری (BMS) بیفزاید.
خانک‌هایی با هندسه‌های دیگر، از جمله تیغه‌ها، خانک‌های منشوری (prismatic cell) و خانک‌های چنته‌ای (pouch cell)، می‌توانند به گونه‌ای طراحی شوند که فضای بیشتری را در بسته باتری پر کنند و چگالی انرژی را به حداکثر برسانند. شکل مسطح و مستطیلی خانک‌های منشوری و کیسه‌ای امکان طراحی بسته باتری‌های ساده‌تر و فشرده‌تر را فراهم می-کند. این می‌تواند پیچیدگی سامانه مدیریت باتری را کاهش دهد و تولید را ساده کند.
اما چگالی انرژی یک چالش برای مدیریت گرمایی است. سطح بزرگ‌تر و هندسه آن‌ها، خانک‌ها را مستعد توزیع نایکنواخت گرما می‌کند. خانک‌های چنته‌ای، به ویژه، می‌توانند تحت تنش بیشتر مستعد تورم یا تغییر شکل باشند و هندسه‌های خانکی جایگزین اغلب گران‌تر و با زنجیره‌های تامین کم‌تر هستند،

آیا خودروهای برقی واقعا سبزتر هستند؟

یکی دیگر از استدلال‌های مورد علاقه خودروبازها و لات‌های مجازی این است که خودروهای برقی به همان اندازه خودروهای ICE از سوخت‌های فسیلی استفاده می‌کنند. آن‌ها با در نظر گرفتن مصارف زیاد پلی‌پروپیلن و پلی‌یورتان قصد دارند به رد این استدلال که چرخش PU می‌تواند نقشی داشته باشد، بپردازند.
به گفته مدیر بخش بازاریابی جهانی پلی‌یورتان Dow’s Mobility Science PU که حامی مشتاق هندسه‌های خانکی جایگزین، بیش از خانک‌های استوانه ای است، بازار به هندسه‌های متنوع و ترکیبی از خانک‌های استوانه‌ای، منشوری و کیسه‌ای نیاز دارد.
به گفته وی عموم مردم واقعا مفهوم موازنه جرم را در مورد بازیافت PU درک نمی‌کنند و فکر می‌کنند که معادل بازیافت مکانیکی بطری‌های PET است. وی استدلال می‌کند که محصولات پلی‌یورتان معمولا از بسیاری از محصولات گرمانرم ماندگاری بیشتری دارند. پلی‌یورتان مزایایی چون کیفیت های‌ساختاری، کیفیت صوتی، ویژگی‌های جداسازی و عایق باتری را به ارمغان می‌آورد. به اعتقاد وی پسماند به مواد اولیه برتری دارد. زیرا می‌توانند پاکسازی شده و به چرخه تولید بازگردانده شوند. بازیافت PU خواسته تولیدکنندگان صنعت خودرو است که از اروپا آغاز شده و در حال گسترش در سطح جهانی است.
خودروی برقی آینده به طراحی بیشتر “طراحی زیست‌سازگار” نامیده می‌شود، نیازمند است. طراحی با کمینه ورودی کربن در فرایندهای تولید، و توجه به سهولت استفاده مجدد و بازیافت خوردوهای فرسوده.
همه در صنعت خودرو می‌دانند که PU بهترین ماده برای عایق باتری EV است. اما از آنجایی که مصرف‌کنندگان و تولیدکنندگان OEM همچنان به تقاضای محصولات همیشه سبزتر ادامه می‌دهند، نیاز به طراحی بسته‌های باتری نه تنها برای کارایی، بلکه همچنین کاهش کربن در ساخت آن‌ها وجود دارد، و لازم است به این نکته اندیشید که چه زمانی باید عایق محافظ حذف شود.
منبع:
James Snodgrass, “Power Drive” Urethanes Technology International, August/ September 2024, Page 20-21.