Wie Kork die Batterien von Elektrofahrzeugen schützen kann

Das portugiesische Unternehmen Amorim Cork Composites bietet neue Korklösungen zum Schutz von Batterien für Elektrofahrzeuge an. Die einzigartigen Eigenschaften von Kork, wie geringe Dichte, reduzierte Wärmeleitfähigkeit und Beständigkeit gegen hohe Temperaturen, machen ihn zu einem idealen Material für die Entwicklung von Komponenten für EV-Batterien. Darüber hinaus machen die dämpfenden und abdichtenden Eigenschaften von Kork ihn für eine Vielzahl von Anwendungen sowohl innerhalb als auch außerhalb der Batterie geeignet.

Amorim Cork Composites hat sein Know-how in der Entwicklung von Hochleistungsmaterialien für Branchen wie Dichtungen und Luft- und Raumfahrt genutzt, um eine Reihe von Lösungen speziell für den Bereich der Elektromobilität zu entwickeln. Diese Lösungen konzentrieren sich auf Dichtungen, Gehäuse und Zellabstandshalter, um ein thermisches Durchgehen bei thermischen Ereignissen zu verhindern.

Für die Batterieabdichtung wurde eine Lösung entwickelt, die Kork mit Silikon kombiniert. Diese Lösung erfüllt die Entflammbarkeitsanforderungen UL-94 V0 und hat einen Druckverformungsrest von weniger als 40 % bei 50 % Durchbiegung. Sie ist außerdem verschleiß-, UV- und ozonbeständig. Durch die Kombination von Kork, einem 100 % natürlichen, wiederverwendbaren und recycelbaren Material, mit anderen Materialien schafft Amorim Cork Composites Produkte, die hervorragende Leistung bieten und gleichzeitig umweltfreundlich sind.

Für das Innere der Batterien wurden Mehrschichtsysteme entwickelt, bei denen Kork mit Materialien wie Glimmer, Basalt-/Kohlefasern und anderen kombiniert wird. Diese Systeme fungieren als Wärmebarrieren zwischen Zellen oder Modulen (Zellabstandshalter/Wärmepads) und bieten Schutz für das Batteriegehäuse.

Es mag unwahrscheinlich erscheinen, dass Sie ein Material mit mehreren Anwendungen in hochmodernen Antriebssystemen für Elektrofahrzeuge finden, das buchstäblich auf Bäumen wächst, aber genau das bietet Amorim Cork Composites.

Die Mehrschichtsysteme sind in Stärken von 0,8 bis 30 mm und in einer breiten Palette von Formaten erhältlich und ermöglichen die Herstellung von Produkten mit einer Kompressibilität von bis zu 80 % bei 2,5 MPa, einer Wärmedämmung von 20–30 °C/min und einer Dichte von 200 kg/m3, während dank des hohen Korkanteils eine langlebige Lösung garantiert ist.

Mit der neuen Palette an Lösungen von Amorim Cork Composites bieten wir technische, effiziente und nachhaltige Alternativen, die dazu beitragen, die Leistung und Haltbarkeit von Batterien zu gewährleisten, ohne das Hauptziel der elektrischen Revolution zu vergessen – Nachhaltigkeit.

Rolls Royce wählt Korklösungen für das erste vollelektrische Flugzeug der Welt. Im „Spirit of Innovation“, dem schnellsten vollelektrischen Flugzeug der Welt, wurden Korkagglomerate in der Isolierhülle des Batteriekastens verwendet. Die Wahl fiel auf Kork, weil für das Batteriegehäuse ein Material gesucht wurde, das nicht nur strukturell stabil, sondern auch leicht und extrem feuerbeständig ist.

Das portugiesische Unternehmen Amorim Cork Composites bietet Kork als vielseitiges Material für hochmoderne Antriebssysteme für Elektrofahrzeuge an. Der Rohstoff, die Rinde der Korkeiche (Quercus suber), wird in verschiedenen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Energie und Automobilindustrie eingesetzt. Kork wird derzeit zum Wärmeschutz, zur Schwingungsdämpfung und zur Stoßdämpfung in Batteriepacks von Elektrofahrzeugen verwendet. Laut Thomas Peroutka, Mobility Manager bei Amorim, wurde Kork in frühen Autos von Gottlieb Daimler und Carl Benz zur Abdichtung verwendet. Darüber hinaus wird Kork seit Beginn der Weltraumforschung zum Wärmeschutz von Raketen und Satelliten eingesetzt. Seine stoßdämpfenden Eigenschaften waren bei Panzerungsanwendungen von Vorteil, während seine schwingungsdämpfenden und akustischen Eigenschaften in elektrischen Transformatoren genutzt wurden.

Kork hat eine bienenstockartige Mikrostruktur, die aus Zellen in Form winziger, gasgefüllter fünf- und sechseckiger Prismen besteht. Pro Kubikzentimeter Kork befinden sich etwa 40 Millionen Zellen. Amorim charakterisiert diese Struktur als eine Ansammlung von Mikroballons oder Mikrokissen, die sanft gegeneinander gedrückt werden und so eine charakteristische Mischung aus Elastizität und Kompressibilität erzeugen, die für die dämpfenden und stoßabsorbierenden Eigenschaften von grundlegender Bedeutung sind.

Darüber hinaus ist der Kork undurchlässig für Gase und Flüssigkeiten, beständig gegen hohe Temperaturen, Feuer und Reibung und gleichzeitig langlebig und leicht.

In Bezug auf die chemische Zusammensetzung bestehen 45 % aus komplexem Biopolyester Suberin, mit kleineren Anteilen an Lignin (27 %), Cellulose, Wachsen und anderen Polysacchariden (12 %), Tanninen (6 %) und Ceroiden (6 %).

Zunächst konzentrierte sich Amorim auf die Entwicklung von Wärmeschutzpads für Batterieinnenräume, Antivibrationspads und Strukturkomponenten. In strukturellen Anwendungen wird Kork mit Kohlenstofffasern, Glasfasern und/oder Metallen wie Aluminium kombiniert, um Gehäuse und Abdeckungen zu schaffen, die über eine interne Wärmedämmung, Geräusch- und Vibrationsdämpfung, Stoßschutz sowie strukturelle Integrität verfügen.

Laut Peroutka hat Amorim eine Vielzahl von Materialien und Lösungen in unterschiedlichen Formaten für verschiedene Anwendungen im Bereich E-Mobilität entwickelt. Das Unternehmen führt derzeit Gespräche mit OEMs und Tier-1-Zulieferern über innovative Methoden zur Verwendung des Materials.

Eine dieser Methoden ist das Spritzgießen, bei dem der Kork zunächst granuliert und mit anderen Materialien kombiniert werden muss. Dieser Ansatz ermöglicht den Einsatz verschiedenster Prozessparameter, darunter Extrusion, Laminierung, Thermoformen und Thermoformen.

Peroutka betont, dass Kork nicht nur CO2-neutral, sondern sogar CO2-negativ ist. Untersuchungen haben ergeben, dass ein Korkeichenwald für jede produzierte Tonne Kork bis zu 73 Tonnen CO2 absorbieren kann.

Korkbäume werden nicht gefällt, um Kork zu ernten; Stattdessen kann die Rinde neun Jahre lang nachwachsen, bevor sie erneut geerntet wird. Jeder Baum kann im Laufe seiner Lebensdauer etwa 17 Mal gefällt werden, was einem Durchschnitt von etwa 200 Jahren entspricht.

Darüber hinaus sind Korkeichenwälder wichtige Biodiversitäts-Hotspots, stehen unter Schutz, tragen zur Klimaregulierung bei, fördern eine nachhaltige Entwicklung und tragen erheblich zum ökologischen Gleichgewicht des Planeten bei.

Peroutka erwähnt, dass die ersten Batterieanwendungen, die aus der Zusammenarbeit mit drei europäischen Unternehmen resultieren, noch in diesem Jahr eingeführt werden. „Wir führen derzeit letzte Tests durch und wenn alles nach Plan verläuft, werden wir mit der Ausweitung der Vorserienproduktion beginnen.“