CSP 先进材料中心推出复合电池外壳和材料创新
Continental Structural Plastics（CSP，美国密歇根州奥本山市）与其母公司 Teijin Ltd. 于 12 月 9 日推出了一种创新的蜂窝 A 级面板技术和一种先进的多材料电动汽车 (EV) 电池外壳可以采用任何数量的 CSP 专有复合配方进行模塑。这些组件技术是在公司位于密歇根州奥本山的新先进技术中心开发的，该中心是 CSP 在该市的第二个研发设施，表明公司在收购帝人后转向更广泛的研发能力。
新的先进技术中心占地 47,500 平方英尺，其中 24,000 平方英尺用于研发下一代材料和工艺，使 CSP 和帝人超越片状模塑料 (SMC) 并进入新的市场和技术。设备包括一台4000吨带调平和真空压力机、一台750吨带真空压力机、一台400吨带10英尺床身的压力机、六个恒温器、两台发那科机器人和一台坐标测量机（CMM）。
“我们正在这里开发技术和工艺，利用 CSP 和帝人在热塑性和热固性复合材料、碳纤维和制造方面的专业知识，为我们的客户提供现有和未来车辆项目的新选择，”新业务发展执行董事 Hugh Foran 说，新市场和技术。 “我们可以减轻重量，同时提高耐用性和乘员安全性——自动驾驶、互联和电动汽车所需的所有关键功能。”
除了技术转型之外，先进技术中心还承担了一些项目来完成这些新的研发工作。这些项目中的第一个是 CSP 的新蜂窝制造工艺，该工艺可生产超轻质 A 级面板。这些面板被视为“三明治”复合材料，使用轻质蜂窝芯，包覆天然纤维、玻璃纤维或碳纤维表层，并用聚氨酯 (PUR) 树脂润湿。 CSP 表示，该工艺可以成型复杂的形状和锋利的边缘，从而使面板具有非常高的刚度和非常低的重量。
CSP 目前还在美国和中国开发和生产超过 34 种不同的电动汽车 (EV) 电池盒盖。然而，为了扩大公司的产品范围并为客户提供优质的电池外壳，CSP 和帝人开发了一种全尺寸、多材料的电池外壳，具有一体式复合盖板和一体式复合托盘，带有铝和钢加强件。
据两家公司称，汽车制造商在使用当前的多片钢和铝电动汽车电池外壳时经常面临许多挑战，包括外壳的总重量（通常超过 1,000 磅），以及需要多个焊缝、紧固件和螺栓，这些都是最终会导致泄漏。 CSP 表示，通过将盖子和托盘分别成型为一个整体，它已经创建了一个更易于密封且可以在发货前进行认证的系统。该公司的创新箱体组装和紧固系统有两项正在申请专利。
该公司还开发了一种使用结构泡沫来吸收能量的安装框架。这可以减少车架厚度和重量，同时提高碰撞性能。多材料电池外壳的其他好处包括：
- 不导电
- 可以塑造成复杂的形状
- 降低工具的复杂性
- 高强度
- 尺寸稳定性
- 模内密封功能
- 能够嵌入屏蔽，包括 EMI 和 RFI 保护
- 耐腐蚀性
- 降低工具成本
总而言之，据说 CSP 多材料电池外壳比钢制电池盒轻 15%。尽管它的重量与铝外壳相同，但 CSP 外壳具有比铝更好的耐温性，尤其是在使用酚醛树脂系统时。此外，托盘的一体式设计没有通孔，因此不需要密封或密封剂。这不仅消除了泄漏的可能性，还降低了总体生产成本和复杂性。
该公司声称，如果没有 CSP 的材料研发团队开发的卓越复合材料化学，就无法实现其中的许多优势。这种先进的复合材料种类允许客户选择最符合其规格的覆盖层和/或底座的配方。 CSP 的电池外壳材料选项包括：
- 使用传统 SMC 化学成分的传统高填充聚酯/乙烯基酯 ATH 系统，可轻松适应现有工具，并在正确的设计中提供出色的基线性能。
- 膨胀系统使用与传统 SMC 相似的化学成分，但具有更好的可燃性和热失控性能。
- 酚醛系统非常适合高温应用，其中零件必须满足防火安全、烟雾排放、燃烧和毒性要求。酚醛体系将具有出色的阻燃性、耐热性和耐化学性以及不导电特性。
这些化学物质中的每一种都可以使用不同的纤维类型或形式（例如玻璃/碳/混合/其他、短切和/或连续）进行调整，并且任何一种都可以通过配制来达到最严格的 VOC 要求。
“ 先进技术中心正在进行的工作，加上我们总部研发设施取得的材料进步，使 CSP 能够保持我们在先进复合材料领域的领先地位，并使我们成为多材料领域的全球参与者， ” CSP 首席执行官史蒂夫鲁尼说。 “结合帝人带来的碳纤维和材料专业知识，我们正在开发轻量化解决方案，让我们的客户在车辆设计方面能够跳出固有思维模式。”
先进技术中心的团队目前包括五名工程师和设计师。 CSP 的先进技术部门与研发和产品开发部门相结合，由 80 多名工程师、设计师和科学家组成。在帝人收购 CSP 之前，该设施是帝人的研发中心，也是开发 Sereebo 制造工艺的地方。这是现在用于制造获得 PACE 奖的 GMC Sierra Denali 皮卡箱的过程 CarbonPro，号称业界第一款碳纤维拾音盒。
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