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EV battery cell pack

Impacto de H.B. Fuller en el Mercado de Vehículos Eléctricos

Posted 17 dic. 2024 by Dr. Marlen Valverde, Business Development Manager

Cómo EV Protect 4006 Revolucionó la Seguridad de las Baterías de Vehículos Eléctricos y Qué Viene Después

Los consumidores compraron casi 14 millones de autos eléctricos nuevos en 2023. Para poner este número en perspectiva, los autos eléctricos representaron casi uno de cada cinco autos nuevos vendidos. Se espera que las compras de vehículos eléctricos (EV) continúen aumentando, con un 42% de los consumidores encuestados en una reciente encuesta de McKinsey & Company diciendo que quieren que su próximo auto sea eléctrico.

Los avances en la tecnología de baterías de EV, como el EV Protect 4006 de H.B. Fuller, ayudan a impulsar esta tendencia. El EV Protect 4006 detiene que los incendios de las baterías se propaguen por todo el vehículo y mejora la durabilidad de las celdas de la batería, aumentando la seguridad de los pasajeros y la longevidad de la batería. Aquí cubriremos cómo funciona el EV Protect 4006, cómo la tecnología transformó la gestión térmica de las baterías de EV y hacia dónde ven los expertos de H.B. Fuller que se dirige la tecnología de las baterías en los próximos años.

¿Qué es el EV Protect 4006?

El EV Protect 4006 de H.B. Fuller es un material de espuma de poliuretano utilizado principalmente para incrustar las celdas de la batería en módulos de batería, los bloques de construcción de las baterías de EV. Después de que los fabricantes aplican el producto en su forma líquida, el material se expande y se endurece para encapsular (envasar) las celdas dentro del módulo (Figura 1).

EV Protect

Figura 1. Los Potes Encapsulantes del EV Protect 4006 las Celdas de la Batería.

El propósito principal del EV Protect 4006 es prevenir la propagación térmica. En otras palabras, el encapsulante detiene que los incendios se propaguen a otras celdas de la batería dentro del módulo, el paquete de batería y el vehículo. La prevención de incendios es crítica para los EVs porque sus baterías recargables de iones de litio son altamente inflamables y pueden arder durante mucho tiempo.

Además de prevenir que los incendios se propaguen, el EV Protect 4006 proporciona soporte semi-estructural a las baterías. El material mantiene las celdas de la batería en su lugar y actúa como unificador para el módulo de la batería, uniendo los componentes separados en una estructura flexible. La batería unificada protege las celdas absorbiendo impactos ambientales externos como golpes y vibraciones. Esto ralentiza el envejecimiento de las celdas, asegurando que la batería funcione bien con el tiempo.

Aunque el EV Protect 4006 se utiliza principalmente en baterías de EV, tiene usos potenciales donde se necesita la prevención de incendios de baterías de iones de litio. El material ligero podría utilizarse en teléfonos, herramientas eléctricas portátiles e incluso aplicaciones militares como drones y satélites.

Importancia del EV Protect 4006

Antes de que el científico de H.B. Fuller, Albert Giorgini, y su equipo inventaran el EV Protect 4006, los fabricantes de baterías de EV no tenían una forma exitosa de detener la propagación térmica. Los fabricantes intentaron aislar los incendios a través de almohadillas de compresión y escudos de mica, pero esas tecnologías no detuvieron que los incendios se propagaran a otras celdas o a todo el vehículo.

El EV Protect 4006, en contraste, consume los incendios en segundos sin afectar las celdas circundantes. El siguiente video compara la respuesta a una actividad térmica intensa entre las celdas encapsuladas en EV Protect 4006 y un producto de la competencia.

La inhibición de los incendios de las baterías de EV salva vidas y equipos costosos y previene emisiones de gases altamente tóxicos y peligrosos causados por los incendios. En 2023, el Consejo de Adhesivos y Selladores (ASC) otorgó su premio principal a la innovación en la industria de adhesivos y selladores al EV Protect 4006. El premio principal solo se otorga a la tecnología en el nivel más alto de desarrollo para su tiempo. Ganar este premio destaca la importancia del EV Protect 4006.

“Antes del EV Protect 4006, ningún material tenía éxito en mantener seguras las baterías,” dice la Dra. Marlen Valverde, Gerente de Desarrollo de Negocios de OEM/EV Estratégico Global en H.B. Fuller, “Este material revolucionó la seguridad de las baterías al prevenir eficazmente la propagación térmica. No hay otra tecnología que haga lo mismo.”

El EV Protect 4006 Hoy y Mañana

Aunque la mitad de los clientes de baterías de EV de H.B. Fuller utilizan el EV Protect 4006 como está diseñado, muchos necesitan personalizaciones para aprovechar completamente los beneficios protectores y semi-estructurales del producto. Por ejemplo, las formas de las celdas de las baterías de EV pueden variar desde cilíndricas hasta prismáticas (capas de material de celda enrolladas en una forma parecida a una caja) hasta bolsa. Las celdas de bolsa requieren una técnica de encapsulado diferente que las celdas cilíndricas para asegurar que el EV Protect 4006 aísle el calor descontrolado alrededor de toda la celda.

Cuando los expertos de H.B. Fuller trabajan con los clientes para implementar el EV Protect 4006, primero consideran los requisitos de las baterías de los clientes, el diseño y las expectativas de rendimiento. Luego, completan cálculos y desarrollan materiales personalizados (si es necesario) antes de la producción. Debido a que los equipos de energía eléctrica de H.B. Fuller están ubicados en todo el mundo, los clientes pueden trabajar estrechamente con ingenieros en su región para asegurarse de que el producto final satisfaga sus necesidades.

Preparándose para el Futuro de las Baterías de Vehículos Eléctricos

Los equipos de investigación y desarrollo de H.B. Fuller trabajan para refinar el EV Protect 4006 para usos actuales. “Aunque el producto es nuestro principal caballo de batalla, lo estamos observando de cerca,” dice Valverde. “¿Qué más podemos hacer para mejorarlo para nuestros clientes? No está exento de ser mejorado.”

Los equipos también están considerando cómo encaja el producto en las necesidades futuras de las baterías de EV y almacenamiento de electricidad. Una parte clave de esto es anticipar, no reaccionar, a los cambios. Los expertos en energía eléctrica de H.B. Fuller monitorean el mercado en busca de cambios en el diseño y los requisitos de las baterías, incluidos materiales novedosos, cambios en la posición y forma de las celdas de la batería y aumentos en la cantidad de energía que se espera que las baterías consuman.

Por ejemplo, las compañías de EV pueden comenzar a solicitar baterías con mayor autonomía para atraer a más consumidores. Sabiendo esto, el equipo puede ajustar su trabajo para centrarse en cómo ralentizar el envejecimiento de las celdas e incluir más celdas en cada batería.

La composición de las celdas de las baterías de EV podría cambiar en los próximos años. Los expertos de H.B. Fuller estiman que algunas compañías pueden alejarse de las celdas de iones de litio líquidas a celdas de iones de litio de estado sólido cuando la tecnología esté disponible. Aunque las celdas de iones de litio de estado sólido reducirían los riesgos de incendio de las baterías, el cambio no eliminaría la necesidad de control de temperatura. Además, los expertos anticipan que las celdas de iones de sodio podrían reemplazar a las celdas de iones de litio en las baterías de EV como un material más sostenible y rentable. Quedan muchas preguntas sobre cómo hacer encapsulantes que optimicen estas soluciones emergentes.

El equipo utiliza investigaciones de mercado para considerar nuevas direcciones para el EV Protect 4006. Es probable que el producto versátil cambie a medida que evolucione el mercado y surjan nuevos descubrimientos científicos.

Considerando el Fin de Vida de las Baterías de EV

Los vehículos eléctricos no son una invención reciente, pero sus contrapartes de gasolina han dominado durante mucho tiempo la industria automotriz. Sin embargo, los avances recientes en la tecnología de baterías y las crecientes preocupaciones ambientales han aumentado la popularidad de los vehículos eléctricos. A medida que más EVs ingresan al mercado, la pregunta sobre qué hacer con las baterías de EV cuando los consumidores terminan con ellas cobra importancia.

Los expertos de H.B. Fuller están investigando cómo recuperar las celdas de la batería del encapsulante endurecido para su reventa y reutilización. Si bien la extracción mecánica de las celdas es posible, requiere grandes cantidades de energía, algo que los investigadores esperan evitar. Están considerando formas de separar o degradar el material a pedido.

H.B. Fuller y Adhesivos Sostenibles

El EV Protect 4006 es un ejemplo de cómo las soluciones adhesivas de H.B. Fuller avanzan en sostenibilidad. En otras industrias, como embalaje, higiene y industria de la madera, los equipos de H.B. Fuller han encontrado formas de reducir el impacto ambiental de los productos, permitir prácticas de fabricación más sostenibles y ayudar a los consumidores a adoptar estilos de vida más sostenibles. Para obtener más información, consulte nuestro Informe de Sostenibilidad 2023.

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