Anvendelsesmuligheder for pulverbelægninger i elektriske køretøjer

Med den globale konsensus om at fremskynde elektrificeringen af ​​transport, har den nye energikøretøjsindustri opnået springforspring i de seneste par år. Selv på baggrund af den globale pandemi og mangel på spåner, der markant påvirker det traditionelle bilmarked, har nye energikøretøjer bevaret et stærkt vækstmomentum og er blevet en kernedrivkraft for nysalg i den globale bilindustri. Efterhånden som markedspenetrationen fortsætter med at stige, bevæger elektriske køretøjer sig fra et "skalaudvidelsesstadium" til et "dybt optimeringstrin for systemsikkerhed og pålidelighed", hvor isoleringsdesignet af elektriske-højspændingssystemer er blevet et af de vigtigste tekniske problemer.

 

 

De nuværende almindelige elektriske køretøjsprodukter dækker flere tekniske ruter, herunder HEV, PHEV, EREV og ren elektrisk, med deres højspændingssystemspændingsniveauer generelt fra 200V til 800V. Under designtrenden med stærkt integreret køretøjsarkitektur og konstant krympende plads er det blevet en reel udfordring i designet af strømbatterisystemer, hvordan man opnår en pålidelig, stabil og masseproducerbar elektrisk isoleringsløsning inden for begrænset strukturel plads.

 

I det nuværende sikkerhedsstandardsystem for elektriske køretøjer er isoleringspålideligheden af ​​højspændingskomponenter direkte relateret til personalebeskyttelse mod elektrisk stød, funktionel sikkerhed og systemfejlbeskyttelse. Som kernen i højspændingsenergien påvirker isoleringsdesignet af strømbatterisystemet ikke kun sikkerheden af ​​individuelle celler, men bestemmer også systemstabiliteten på batterimodulet, batteripakken og endda hele køretøjets niveau.

 

 

I de tidlige stadier af fremstilling af strømbatterier var ekstern isolering af celler hovedsageligt afhængig af belægning. Men efterhånden som batterimoduler udviklede sig i retning af høj integration, automatisering og CTP (Cell to Pack), afslørede traditionelle belægningsmaterialer gradvist begrænsninger i form af automatiserings-tilpasningsevne, samlingskonsistens og langsigtet-pålidelighed.

 

På denne baggrund er pulverbelægning, som et modent industrielt belægningsmateriale, gradvist blevet introduceret i isoleringsdesignet af battericeller. Dannelse af et kontinuerligt og tæt isoleringslag gennem spraybelægning undgår effektivt luftspalteproblemer og besidder egenskaber som stabil vedhæftning, modstandsdygtighed over for skader og egnethed til fuldautomatisk produktion. Til stor-produktion hjælper en uafhængig cellespraybelægningsproces med at opnå stabil kontrol af isoleringskvaliteten på kildestadiet, hvilket giver et pålideligt grundlag for efterfølgende modul- og pakkesamling.

 

 

I prismatiske battericellestrukturer, fordi kappepotentialet ligger mellem de positive og negative elektroder, er cellen i sig selv opladet på designniveau. For at forhindre korrosion eller sikkerhedsrisici forårsaget af kontakt mellem huset og udvendige strukturelle komponenter, skal der opnås effektiv isolering gennem ekstern isolering. I denne applikation skaber pulverbelægninger i det væsentlige en "isolerende belægning" til cellen, hvilket sikrer elektrisk sikkerhed, samtidig med at den overordnede strukturelle pålidelighed forbedres.

 

Sammenlignet med traditionelle løsninger tilbyder pulverbelægninger en mere afbalanceret ydeevne med hensyn til korrosionsbestandighed, modstandsdygtighed over for fugtig varme og ydeevnefastholdelse efter termisk stød. Ydermere er deres ansøgningsproces nemmere at automatisere, idet de opfylder de dobbelte krav til effektivitet og konsistens i fremstillingen af ​​strømbatterier.

 

 

Efterhånden som kompleksiteten af ​​højspændingssystemer til elektriske køretøjer fortsætter med at stige, er anvendelsen af ​​pulverbelægninger gradvist udvidet fra celleisolering til et bredere elektrisk økosystem, herunder interne batteripakkers strukturelle komponenter, termiske styringssystemer, hussamlinger, motorsystemer og højspændingsforbindelseskomponenter.

 

I høj-transmissionsscenarier erstatter samleskinnesystemer gradvist traditionelle højspændingskabler og bliver den ledende kernestruktur i strømbatterier og elektriske drivsystemer. Ved at indføre en pulverbelægning på overfladen af ​​den isolerede kobberbusskinne kan der opnås stabil elektrisk isolation uden at øge de strukturelle dimensioner væsentligt. Løsninger repræsenteret af pulverlakeret samleskinne balancerer isoleringsydelse og varmeafledningskrav, der hjælper med at reducere termiske systemrisici.

 

I praktiske applikationer bruges former som epoxyspray-kobberbatteriskinne, epoxypulverbelagte samleskinner, nikkel-belagt isoleret samleskinne og tin-isoleret samleskinne i forskellige spændingsniveauer og installationsmiljøer. Disse samleskinnebelægningsteknologier danner et tæt isolerende lag gennem samleskinneisoleringspulver eller samleskinneisoleringsmaling, hvilket gør det muligt for samleskinnen at opretholde en stabil ydeevne under høje temperaturer, høj luftfugtighed og termiske chokforhold.

 

 

Fra et systemsikkerhedsperspektiv undertrykker den isolerende belægningsskinne dannet af pulverbelægninger effektivt risikoen for lækstrøm og reducerer sandsynligheden for termisk løbegang forårsaget af elektrisk forkert brug. Fra et produktionsperspektiv stemmer dets egenskaber ved at være fri for flygtige organiske forbindelser og have genanvendeligt oversprøjtet pulver med bilindustriens krav til grøn fremstilling og bæredygtig produktion.

 

I batterikølesystemer kan Busbar Epoxi Powder Coating og Epoxy Powder Coating Isolated Copper Busbar, der anvender epoxysystemer, forbedre korrosionsbestandigheden og den mekaniske stabilitet, samtidig med at den sikrer elektrisk isolering og tilpasser sig langsigtede termiske cyklusser. Lignende **Epoxy Power Coating-isolerede samleskinner**-teknologier er ved at blive en af ​​de vigtige grundlæggende processer i højspændingssystemer-.

 

 

Efterhånden som elektriske køretøjer udvikler sig mod platforme med højere spænding, højere energitætheder og længere levetid, vil betydningen af ​​design af elektrisk isolering blive endnu mere fremtrædende. Pulverbelægninger er med deres modne procesfundament, stabile isoleringsegenskaber og gode tilpasningsevne til automatiseret produktion ved at blive en uundværlig nøgleteknologi i højspændingsbatterisystemer og samleskinnestrukturer.

 

At finde en balance mellem sikkerhed, ydeevne og omkostninger er fortsat en-langsigtet udfordring for køretøjsproducenter og komponentleverandører. Ser man på aktuelle teknologiske tendenser, løbende optimering afPulverlakeringsisoleringsskinneog højspændingsisoleringsstrukturer vil indtage en stadig vigtigere position i den fremtidige industrikæde for elektriske køretøjer.