Il progetto
Descrizione
Il progetto CAMPRES (Composites for Advanced Mass PRoduction of Energy Storages) è un’iniziativa innovativa volta allo sviluppo di materiali compositi all’avanguardia destinati alla produzione di massa di box per batteria.
L’ambizione è di combinare alleggerimento strutturale, riduzione dei costi e tempi di produzione, prestazioni elevate, sicurezza e convenienza economica, il tutto combinato ad un approccio modulare e flessibile che abilita e valorizza il potenziale di circolarità delle applicazioni batteria.
Gli obiettivi
L’obiettivo generale dell’iniziativa è mettere a disposizione della filiera delle batterie una soluzione multimateriale che combini materiali termoplastici e layer compositi fibrorinforzati, come elementi base, disponibili a catalogo, di una interfaccia di progettazione. Questi materiali, inoltre, sono predisposti per l’utilizzo nella produzione di massa di un design modulare per il contenimento di elementi batteria ad incrementato livello di sicurezza rispetto al rischio incendio (endogeno e/o esogeno). I materiali concepiti sono corredati di modelli digitali ed inseriti nel contesto di workflow operativi in grado di facilitare l’integrazione progettuale in base ai requisiti di progettazione e quindi di ottimizzare la performance complessiva dei sistemi di accumulo. CAMPRES vuole indirizzare gli aspetti di compatibilità economica e industriale rispetto allo sviluppo della capacità produttiva, all’economicità e alla flessibilità di design con l’intenzione di supportare la filiera delle batterie abilitandola allo sviluppo di paradigmi innovativi per sistemi di accumulo dell’energia.
Piano delle attività
Il piano delle attività prevede una serie di azioni progressive che partono con lo studio sui materiali singoli e procedono verso una soluzione multimateriale e multifunzionale mirata a calibrare le performance di contenimento. Contestualmente, l’attenzione viene rivolta alla validazione di fattibilità dell’integrazione dei vantaggi dei materiali compositi fibrorinforzati con i processi di stampaggio ad iniezione e termoformatura dei materiali termoplastici. Questo passaggio critico richiede un’analisi dettagliata per garantire la sinergia ottimale tra materiali semilavorati e processo al fine di massimizzare efficienza e qualità del prodotto finale.
Quindi materiali e processo convergono verso la costruzione di un box batterie con peso ridotto e le cui performance di contenimento, anche in caso di malfunzionamento della batteria, possano garantire incrementati standard di sicurezza. Il prototipo sarà testato secondo standard rilevanti del settore automotive al fine di valutarne il comportamento e comparare il livello di sicurezza raggiunto.
L’attività di sviluppo, produzione e dimostrazione del contenitore batteria viene affiancata dallo sviluppo di un workflow di progettazione, con raccolta dei dati di base e costruzione di un modello, che abiliti i progettisti di batterie all’integrazione di materiali e tecnologie CAMPRES nel contenimento di batterie per applicazioni diverse.
Elenco degli obiettivi:
- Sviluppo e caratterizzazione di un materiale composito a matrice polimerica termoplastica, rinforzo in fibra opzionalmente di diversa natura e layer protettivo per protezione fiamma. Il materiale è predisposto per lo stampaggio ad iniezione.
- Sviluppo di un prototipo di elemento modulare per il contenimento di elementi batteria . Il prototipo funge da dimostratore dei target di performance definiti dal requisito di applicazione e della producibilità one-step process.
- Modellazione delle librerie digitali del materiale composito compatibile con gli strumenti di calcolo per la progettazione di design customizzati.
Sviluppo e caratterizzazione di un materiale composito a matrice polimerica termoplastica, rinforzo in fibra opzionalmente di diversa natura e layer protettivo per protezione fiamma. Il materiale è predisposto per lo stampaggio ad iniezione.
Sviluppo di un prototipo di elemento modulare per il contenimento di elementi batteria . Il prototipo funge da dimostratore dei target di performance definiti dal requisito di applicazione e della producibilità one-step process.
Modellazione delle librerie digitali del materiale composito compatibile con gli strumenti di calcolo per la progettazione di design customizzati.
Risultati del progetto
- MATERIALI: Definizione della famiglia di materiali
- PROCESSO: Fattibilità e ottimizzazione del processo di produzione
- PROTOTIPO: Prototipazione del contenitore batteria con performance validata
- WORKFLOW DI PROGETTAZIONE: Workflow di progettazione di box batteria basato su materiali e tecnologie CAMPRES
