Autor: Roberto Pérez S. | 23/04/2020
Fabricantes de autos eléctricos buscan mayor durabilidad, seguridad operacional, rentabilidad y confiabilidad en el diseño de baterías de iones de litio.
La evolución del mercado de los autos híbridos y eléctricos continúa desarrollándose en aspectos como el diseño de las baterías de iones de litio, que están en el foco de atención de los fabricantes, ya que los objetivos conjuntos de rendimiento en las tecnologías de baterías para este tipo de vehículos son: mayor durabilidad, seguridad operacional, rentabilidad y confiabilidad.
El mercado mexicano, por su parte, no es ajeno a la preferencia de este tipo de vehículos, pues de acuerdo con la Asociación Mexicana de la Industria Automotriz (AMIA), durante julio de 2019 la venta de híbridos y eléctricos alcanzó las 2 mil 68 unidades, es decir, 66.9% más que en el mismo mes de 2018[i].
En su colaboración más reciente, la manufacturera alemana Henkel y Covestro desarrollaron una solución que permite la fijación eficiente de las celdas cilíndricas de las baterías de iones de litio dentro de un soporte plástico para las celdas.
La solución está basada en un adhesivo que se seca mediante rayos UV y una mezcla de policarbonato transparente a la luz UV, lo que reduce tiempos y costos de producción sin afectar el desempeño de las baterías.
El ensamblaje a gran escala y rentable de celdas de baterías de iones de litio es ahora un prerrequisito para cada fabricante de equipo original (OEM, por sus siglas en inglés) del sector automotriz, debido a las fuertes presiones de los clientes para reducir los precios de los vehículos eléctricos.
Por lo tanto, los adhesivos de ensamblaje de baterías Loctite AA 3963 de Henkel y la mezcla de policarbonato transparente UV Bayblend® de Covestro fueron desarrollados para su compatibilidad con técnicas de distribución automatizada de volúmenes elevados, pero además, ofrecen mecanismos de curado flexibles y rápidos.
El adhesivo acrílico fue formulado para su uso con el soporte de las celdas, el cual está construido con un plástico especial resistente al fuego y proporciona una adhesión firme al material del sustrato para ofrecer adaptabilidad de producción a través de largos tiempos de apertura y ciclos cortos de curado o secado.
Producción eficiente y flexible
“Las operaciones de fabricación de volúmenes elevados con tiempos de ciclos cortos y flexibilidad del proceso son esenciales,” explicó Frank Kerstan, Director de Movilidad Eléctrica de Europa en Henkel. Ésta es una gran ventaja sobre la fabricación convencional en donde los tiempos de curado pueden ir de varios minutos a horas, requiriendo así una capacidad de almacenamiento adicional para las piezas.
“El adhesivo Loctite aprobado por los OEMs –diseñado para asegurar las celdas cilíndricas de iones de litio en un soporte– es una formulación de solo una pieza, de curado a demanda. Después de la distribución de alta velocidad, el largo tiempo de apertura genera de manera inherente adaptabilidad en el proceso, teniendo en cuenta cualquier interrupción inesperada en la producción. Una vez que todas las celdas estén colocadas en el adhesivo y aseguradas en el soporte, se activa el curado con luz ultravioleta (UV) y esto se realiza en menos de cinco segundos”, agregó.
Los sujetadores de las celdas están fabricados a partir de la mezcla de PC+ABS Bayblend FR3040 EV de Covestro. Con un espesor de tan solo un milímetro, el plástico cumple con la categoría V-0 de la clasificación de inflamabilidad UL94 de Underwriters Laboratories, pero muestra una buena permeabilidad para la radiación UV en el rango de longitud de onda superior a 380 nanómetros.
“El material nos permite construir piezas dimensionalmente estables que son necesarias para el ensamblaje automatizado en masa,” afirmó Steven Daelemans, Gerente de Desarrollo de Mercado de la Movilidad Eléctrica en el segmento de Policarbonatos en Covestro.
Por último, también añadió que junto con la capacidad de curado rápido de los adhesivos Loctite, esta combinación de materiales proporciona un enfoque innovador de la producción de módulos de baterías cilíndricas de iones de litio a gran escala.
