Avusturyalı araştırmacılar, Tesla’nın şu anda kullandığı alüminyum kasalara göre daha güvenli ve daha sürdürülebilir bir alternatif sunan, ahşap batarya kutusu olan ve çeliği birleştiren yeni bir elektrikli araç akü kutusu tasarladılar.
Graz Teknoloji Üniversitesi (TU Graz) Araç Güvenliği Enstitüsü’nden Dr. Florian Feist liderliğindeki uzman ekip, Bio!Lib projesinin bir parçası olarak hibrit pil kutusunu tasarladı. Ahşap dolgulu ince sacdan üretilen yeni yapı, pil üretiminin çevresel ayak izini büyük ölçüde azaltıyor. Bölmeli tasarımlara sahip geleneksel alüminyum kasalar, ahşap batarya kutusu üretimi sırasında çok daha fazla enerji tüketiyor.
Ahşap batarya kutusu
Projenin hem ekolojik kaygılardan hem de çarpışma performansını artırma hedefinden ilham aldığı bildiriliyor. Ahşap batarya kutusu, pil muhafazaları, elektrikli araçların güvenli çalışması için hayati önem taşıyor ve bir çarpışma durumunda pil hücrelerini deformasyondan veya yangından koruyor.
Ekip, çalışma için alüminyumu ahşap batarya kutusu olarak bilinen bir ince çelik kabukla değiştirdi. Feist: “Çelik kabuk, ahşap çekirdeğin bulunduğu yere doğrudan kaynaklanıyor,” dedi ve ahşabın yapısının basınç altında çöken küçük hücrelerden oluştuğunu ekledi.
Bu sayede bir çarpışma durumunda büyük miktarda enerji emebilirler. Ayrıca, alt gövde ve kapak aynı çelik-ahşap kompozit malzemeden üretilirken, akü iç kısmı kaburga benzeri çapraz desteklerle güçlendirilmiştir. Ekip, kasanın simüle edilmiş çarpışma testlerindeki performansına dikkat çekti. Araçların yüksek hızda çelik bir sütuna çarptığı kritik direk çarpışma testinde, Bio!Lib muhafazası, Tesla’nın Model S’deki alüminyum pil kutusuyla neredeyse aynı girinti değerlerini gösterdi.
Bu arada, araştırmacılar yangın ve ısıya dayanıklılığı artırmak için, yenilenebilir bir hammadde olan mantarı yalıtım amaçlı bir yangın koruma katmanı olarak kullandılar. Feist: “Mantar çok yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında kömürleşir” dedi. Bilim insanı: “Karbonlaşma, zaten nispeten düşük olan ısı iletkenliğinin keskin bir şekilde düşmesine neden olur ve bu da arkasındaki yapıları korur” dedi. Bunun aracın iç mekanı için de geçerli olduğunu vurguladı.