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EV battery cell pack

L'impact de H.B. Fuller sur le marché des véhicules électriques

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

Comment EV Protect 4006 a révolutionné la sécurité des batteries de véhicules électriques et ce qui vient ensuite

Les consommateurs ont acheté près de 14 millions de nouvelles voitures électriques en 2023. Pour mettre ce chiffre en perspective, les voitures électriques représentaient près d'une sur cinq des nouvelles ventes de voitures. Les achats de véhicules électriques (VE) devraient continuer d'augmenter, 42 % des consommateurs interrogés dans un récent sondage de McKinsey & Company déclarant vouloir que leur prochaine voiture soit électrique.

Les avancées dans la technologie des batteries de VE, telles que l'EV Protect 4006 de H.B. Fuller, contribuent à cette tendance. L'EV Protect 4006 empêche les incendies de batterie de se propager dans le véhicule et améliore la durabilité des cellules de batterie, augmentant la sécurité des passagers et la longévité de la batterie. Ici, nous couvrirons le fonctionnement de l'EV Protect 4006, comment la technologie a transformé la gestion thermique des batteries de VE, et où les experts de H.B. Fuller voient la technologie des batteries évoluer dans les années à venir.

Qu'est-ce que l'EV Protect 4006 ?

L'EV Protect 4006 de H.B. Fuller est un matériau en mousse de polyuréthane principalement utilisé pour enrober les cellules de batterie dans les modules de batterie, les éléments constitutifs des batteries de VE. Après que les fabricants appliquent le produit sous sa forme liquide, le matériau se soulève et durcit pour enrober (pot) les cellules à l'intérieur du module (Figure 1).

EV Protect

Figure 1. Les pots encapsulants EV Protect 4006 les cellules de batterie.

L'objectif principal de l'EV Protect 4006 est de prévenir la propagation thermique. En d'autres termes, l'encapsulant empêche les incendies de se propager aux autres cellules de batterie à l'intérieur du module, au pack de batterie et au véhicule. La prévention des incendies est cruciale pour les VE car leurs batteries lithium-ion rechargeables sont hautement inflammables et peuvent brûler pendant longtemps.

En plus de prévenir la propagation des incendies, l'EV Protect 4006 offre un soutien semi-structurel aux batteries. Le matériau maintient les cellules de batterie en place et agit comme un unificateur pour le module de batterie, rassemblant les composants séparés en une structure flexible. La batterie unifiée protège les cellules en absorbant les impacts environnementaux externes tels que les chocs et les vibrations. Cela ralentit le vieillissement des cellules, garantissant que la batterie fonctionne bien au fil du temps.

Bien que l'EV Protect 4006 soit principalement utilisé dans les batteries de VE, il pourrait être utilisé partout où la prévention des incendies de batteries lithium-ion est nécessaire. Ce matériau léger pourrait être utilisé dans les téléphones, les outils électriques portatifs, et même dans des applications militaires telles que les drones et les satellites.

Signification de l'EV Protect 4006

Avant qu'Albert Giorgini, scientifique de H.B. Fuller, et son équipe inventent l'EV Protect 4006, les fabricants de batteries de VE n'avaient pas de moyen efficace d'arrêter la propagation thermique. Les fabricants ont essayé d'isoler les incendies à l'aide de tampons de compression et de blindages en mica, mais ces technologies n'ont pas empêché les incendies de se propager aux autres cellules ou à l'ensemble du véhicule.

L'EV Protect 4006, en revanche, éteint les incendies en quelques secondes sans affecter les cellules environnantes. La vidéo suivante compare la réponse à une activité thermique intense entre les cellules encapsulées dans l'EV Protect 4006 et un produit concurrent.

En empêchant les incendies de batterie de VE, on sauve des vies et du matériel coûteux et on évite les émissions de gaz hautement toxiques et dangereux causées par les incendies. En 2023, le Conseil des adhésifs et des mastics (ASC) a décerné son principal prix pour l'innovation dans l'industrie des adhésifs et des mastics à l'EV Protect 4006. Ce prix principal n'est décerné qu'à la technologie au plus haut niveau de développement pour son époque. Remporter ce prix souligne l'importance de l'EV Protect 4006.

“Avant l'EV Protect 4006, aucun matériau n'était efficace pour protéger les batteries,” déclare le Dr Marlen Valverde, directeur du développement commercial des OEM/EV stratégiques mondiaux chez H.B. Fuller, “Ce matériau a révolutionné la sécurité des batteries en empêchant efficacement la propagation thermique. Il n'existe aucune technologie similaire.”

L'EV Protect 4006 Aujourd'hui et Demain

Bien que la moitié des clients de batteries de VE de H.B. Fuller utilisent l'EV Protect 4006 tel qu'il est conçu, beaucoup ont besoin de personnalisations pour tirer pleinement parti des avantages protecteurs et semi-structuraux du produit. Par exemple, les formes des cellules de batterie de VE peuvent varier du cylindrique au prismatique (couches de matériau cellulaire roulées sous forme de boîte) au souple. Les cellules souples nécessitent une technique de potting différente des cellules cylindriques pour garantir que l'EV Protect 4006 isole la chaleur fugitive autour de toute la cellule.

Lorsque les experts de H.B. Fuller travaillent avec les clients pour mettre en œuvre l'EV Protect 4006, ils tiennent d'abord compte des exigences, de la conception et des attentes de performance des batteries des clients. Ensuite, ils effectuent des calculs et développent des matériaux personnalisés (si nécessaire) avant la production. Comme les équipes d'énergie électrique de H.B. Fuller sont situées dans le monde entier, les clients peuvent travailler en étroite collaboration avec les ingénieurs de leur région pour s'assurer que le produit final répond à leurs besoins.

Préparation pour l'avenir des batteries de véhicules électriques

Les équipes de recherche et développement de H.B. Fuller travaillent à affiner l'EV Protect 4006 pour les utilisations actuelles. “Même si le produit est notre principal cheval de bataille, nous l'observons de près,” déclare Valverde. “Que pouvons-nous faire de plus pour le rendre meilleur pour nos clients ? Il n'est pas à l'abri d'une amélioration.”

Les équipes envisagent également comment le produit s'intègre dans les besoins futurs des batteries de VE et de stockage d'électricité. Une partie essentielle de cela est d'anticiper, et non de réagir, aux changements. Les experts en énergie électrique de H.B. Fuller surveillent le marché pour détecter les évolutions dans la conception et les exigences des batteries, y compris les nouveaux matériaux, les changements de position et de forme des cellules de batterie, et l'augmentation de la quantité d'énergie que les batteries sont censées consommer.

Par exemple, les entreprises de VE pourraient commencer à demander des batteries avec une plus grande autonomie pour attirer davantage de consommateurs. Sachant cela, l'équipe peut ajuster son travail pour se concentrer sur la manière de ralentir le vieillissement des cellules et d'inclure plus de cellules dans chaque batterie.

La composition des cellules de batterie de VE pourrait changer dans les années à venir. Les experts de H.B. Fuller estiment que certaines entreprises pourraient abandonner les cellules lithium-ion liquides au profit des cellules lithium-ion à l'état solide lorsque la technologie sera disponible. Bien que les cellules lithium-ion à l'état solide réduiraient les risques d'incendie de batterie, le passage ne supprimerait pas le besoin de contrôle de la température. De plus, les experts anticipent que les cellules au sodium pourraient remplacer les cellules lithium-ion dans les batteries de VE en tant que matériau plus durable et plus rentable. De nombreuses questions subsistent sur la manière de fabriquer des encapsulants qui optimisent ces solutions émergentes.

L'équipe utilise des recherches de marché pour envisager de nouvelles orientations pour l'EV Protect 4006. Ce produit polyvalent changera probablement à mesure que le marché évoluera et que de nouvelles découvertes scientifiques émergeront.

Considérations sur la fin de vie des batteries de VE

Les véhicules électriques ne sont pas une invention récente, mais leurs homologues à essence ont longtemps dominé l'industrie automobile. Cependant, les récentes avancées dans la technologie des batteries et les préoccupations environnementales croissantes ont accru la popularité des véhicules électriques. À mesure que davantage de VE arrivent sur le marché, la question de ce qu'il faut faire des batteries de VE lorsque les consommateurs en ont fini avec elles devient de plus en plus importante.

Les experts de H.B. Fuller étudient comment récupérer les cellules de batterie de l'encapsulant durci pour les revendre et les réutiliser. Bien qu'il soit possible d'extraire mécaniquement les cellules, cela nécessite de grandes quantités d'énergie, quelque chose que les chercheurs espèrent éviter. Ils envisagent des moyens de détacher ou de dégrader le matériau sur demande.

H.B. Fuller et les adhésifs durables

L'EV Protect 4006 est un exemple de la manière dont les solutions adhésives de H.B. Fuller favorisent la durabilité. Dans d'autres industries, telles que l'emballage, l'hygiène et la menuiserie, les équipes de H.B. Fuller ont trouvé des moyens de réduire l'impact environnemental des produits, de permettre des pratiques de fabrication plus durables et d'aider les consommateurs à adopter des modes de vie plus durables. Pour plus d'informations, veuillez consulter notre Rapport de durabilité 2023 récemment publié.

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