Perspektywy zastosowań powłok proszkowych na pojazdach elektrycznych i kluczowe punkty projektowania izolacji elektrycznych

Światowy sektor transportu przyspiesza proces elektryfikacji. W latach 2020–2021 rynek pojazdów o nowym napędzie wykazywał przeciwny-trend wzrostowy. W 2020 roku sprzedaż nowych pojazdów energetycznych wzrosła do 3 mln sztuk, co stanowi 4,1% całkowitej sprzedaży pojazdów; w 2021 roku sprzedaż wzrosła dwukrotnie do 6,6 mln sztuk, co stanowi prawie 9% światowego rynku motoryzacyjnego. Udział w rynku wzrósł ponad dwukrotnie w porównaniu do dwóch lat temu, nawet w kontekście niedoborów chipów; cały wzrost netto światowej sprzedaży pojazdów pochodził z pojazdów nowych na energię.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W ramach tego trendu modele z komponentami elektrycznymi-wysokonapięciowymi, takimi jak HEV, PHEV, EREV i pojazdy wyłącznie elektryczne, stopniowo stają się głównym nurtem projektowania. Zakres napięcia systemu akumulatorów-wysokonapięciowego obejmuje od 200 V do 800 V, a konstrukcja izolacji elektrycznej w kompaktowej przestrzeni stała się głównym przedmiotem zainteresowania branży.

Konstrukcja izolacji akumulatorów ma bezpośredni związek z bezpieczeństwem eksploatacji pojazdów elektrycznych. Zgodnie z normą GB/T18384 dotyczącą wymagań bezpieczeństwa pojazdów elektrycznych w Chinach jest ona podzielona na trzy części:-pokładowa część magazynująca energię, bezpieczeństwo funkcjonalne i ochrona przed awariami oraz ochrona personelu przed porażeniem prądem. Proponuje jasne regulacje dotyczące bezpieczeństwa elektrycznego pojazdów elektrycznych, gwarantujące, że pojazd nie będzie powodował szkód dla użytkowników i otaczającego środowiska podczas normalnego użytkowania i ewentualnych scenariuszy awarii. W zależności od różnych sposobów ochrony przed porażeniem elektrycznym po uszkodzeniu izolacji, komponenty elektryczne można podzielić na cztery kategorie, a każda kategoria komponentów ma jasne wymagania dotyczące właściwości ochrony izolacji.

W systemie akumulatorów podstawowym wymogiem jest konstrukcja izolacji. Wielu krajowych producentów samochodów i przedsiębiorstw zajmujących się akumulatorami wybrało już powłoki proszkowe jako preferowane rozwiązanie wewnętrznej izolacji akumulatorów. W porównaniu z tradycyjną metodą izolacji z niebieskiej folii, proces natryskiwania powłoki proszkowej jest bardziej odpowiedni dla wymagań w 100% zautomatyzowanej produkcji modułów akumulatorowych i może skutecznie poprawić niezawodność izolacji. Na linii produkcyjnej modułów akumulatorowych, poprzez całkowicie zamknięte, zautomatyzowane natryskiwanie i instalowanie membran izolacyjnych, można zapewnić wydajność izolacji pomiędzy ogniwami akumulatora. Jednocześnie, łącząc zaawansowane technologie, takie jak czyszczenie plazmowe i inteligentna kontrola optyczna, można dodatkowo zagwarantować stabilność procesu produkcyjnego i jakość produktu. Jest to także kluczowe wsparcie techniczne dla przejścia od ery tradycyjnych modułów do ery CTP.

Zapotrzebowanie na izolacyjne powłoki proszkowe do cylindrycznych ogniw akumulatorowych wynika z ich własnych właściwości strukturalnych. Potencjał elektrody dodatniej akumulatorów z powłoką aluminiową jest wyższy niż potencjał powłoki, a potencjał powłoki jest wyższy niż potencjał elektrody ujemnej. Jeśli skorupa wejdzie w kontakt z elektrodą ujemną, nastąpi reakcja korozji, w wyniku której aluminiowa powłoka odpadnie. Aby uniknąć takich problemów, skorupę zwykle łączy się z elektrodą dodatnią, aby zwiększyć potencjał powłoki i uzyskać-ochronę antykorozyjną, co powoduje, że samo ogniwo akumulatora jest ładowane i wymaga zewnętrznych środków izolacyjnych, aby zapewnić izolację od świata zewnętrznego. Idealnym materiałem spełniającym to zapotrzebowanie są farby proszkowe.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jako materiał przyjazny dla środowiska i-o wysokich parametrach, powłoki proszkowe zostały po raz pierwszy wprowadzone do izolacji ogniw akumulatorów z Europy. Ma zalety wygodnej konstrukcji i jednorazowego-formowania poprzez natryskiwanie. Jest wygodny w montażu i transporcie ogniw akumulatorowych. W porównaniu z tradycyjnymi niebieskimi foliami powłoki proszkowe nie tworzą szczelin powietrznych, mają silniejszą przyczepność i są mniej podatne na uszkodzenia, co może skutecznie uprościć opracowywanie połączeń strukturalnych pomiędzy ogniwami akumulatora a pakietem w erze CTP.

 

Jednocześnie powłoki proszkowe charakteryzują się doskonałymi właściwościami izolacyjnymi, wyjątkową-korozją, odpornością na wstrząsy w wysokich i niskich temperaturach oraz mogą spełniać-długoterminowe wymagania użytkowania elementów elektrycznych-wysokonapięciowych pojazdów elektrycznych. Powłoki proszkowe są szeroko stosowane w ekosystemie elektrycznym pojazdów elektrycznych, pokrywając ogniwa akumulatorów, wewnętrzne elementy konstrukcyjne zestawów akumulatorów, systemy zarządzania temperaturą, obudowy akumulatorów, listwy łączące, pręty aluminiowe i inne komponenty, a także urządzenia do ładowania i magazynowania energii. Większość tych komponentów ma długoterminowe-wymagania w zakresie odporności na ciepło, a działanie ochronne powłok proszkowych może skutecznie przedłużyć żywotność komponentów i całego pojazdu.

Podstawowa wartość nakładania powłok proszkowych na układ akumulatorów pojazdów elektrycznych sprowadza się głównie do trzech aspektów: po pierwsze, pomaga zapobiegać ryzyku ucieczki ciepła i awarii akumulatora w pojazdach elektrycznych, zapewniając bezpieczeństwo eksploatacji pojazdu; Po drugie, może ustanowić bardziej zrównoważone procesy produkcyjne, ułatwiając realizację wysoce niezawodnej zautomatyzowanej produkcji. Po trzecie, jest zgodny z rygorystycznymi międzynarodowymi przepisami i dyrektywami środowiskowymi, nie zawiera lotnych związków organicznych (LZO), nie generuje niebezpiecznych odpadów, a rozpryskany proszek można poddać recyklingowi i ponownie wykorzystać, co ma istotne zalety dla środowiska.

Specyficzne zastosowanie powłok proszkowych w kluczowych elementach pojazdów elektrycznych jest następujące: W układzie akumulatorów dedykowane izolacyjne powłoki proszkowe mogą spełniać funkcję izolacji pomiędzy ogniwami akumulatora, charakteryzując się doskonałą wytrzymałością izolacyjną, wyjątkową przyczepnością oraz dobrą odpornością na wstrząsy na zimno i na gorąco, zapewniając jednocześnie wiele zabezpieczeń, takich jak zarządzanie termiczne, izolacja elektryczna, ognioodporność, odporność na korozję i odporność chemiczna obudowy akumulatora; W separatorach chłodzących i rurociągach chłodzących specjalne-powłoki proszkowe mogą zwiększyć wydajność operacyjną układu chłodzenia akumulatora, osiągając doskonałe efekty izolacji elektrycznej przy wyższej wytrzymałości izolacji, zapewniając doskonałe pokrycie krawędzi i gęste pokrycie powłoką, a powłoki proszkowe-na bazie epoksydów mogą spełniać wymogi w zakresie ognioodporności UL94 V-0, UL746B 130 stopni długoterminowej odporności na ciepło, a jednocześnie mają doskonałą odporność na uderzenia fizyczne i odporność na korozję.

W zastosowaniu szyn zbiorczych systemy szyn zbiorczych stopniowo zastąpiły dużą liczbę kabli-wysokiego napięcia. Dzięki procesom w złożu fluidalnym lub natryskiwaniu elektrostatycznemu izolacyjne powłoki proszkowe można łatwo nakładać na niklowane,-posrebrzane-, cynowane-lub nieizolowane przewody miedziane i aluminiowe szyny zbiorcze, a mianowicie szyny zbiorcze malowane proszkowo żywicą epoksydową, które mogą skutecznie poprawić odprowadzanie ciepła przez szyny zbiorcze, zmniejszyć obciążenie zapłonowe i wydłużyć żywotność szyn zbiorczych w warunkach szoku termicznego.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Takie powłoki proszkowe szyn zbiorczych mogą spełniać wiele wymagań certyfikacyjnych, takich jak UL1446, UL94 V-0 i UL746B, przy względnym wskaźniku temperatury RTI do 130 stopni, spełniając podstawowe wymagania eksploatacyjne izolowanych szyn miedzianych. Wśród nich cynowane szyny miedziane po malowaniu proszkowym mogą jeszcze bardziej zwiększyć zdolność ochrony izolacji, dostosowując się do wymagań scenariuszy wysokiego napięcia w pojazdach elektrycznych, a rodzaj farby do izolacji szyn zbiorczych staje się również ważnym wyborem przy projektowaniu izolacji szyn zbiorczych.

Podsumowując, wraz z ciągłym rozwojem elektrycznych i inteligentnych procesów pojazdów elektrycznych, powłoki proszkowe, ze swoimi zaletami w zakresie ochrony środowiska, doskonałymi właściwościami izolacyjnymi i kompatybilnością z zautomatyzowaną produkcją, mają szerokie perspektywy zastosowania w dziedzinie izolacji elektrycznej pojazdów elektrycznych. Nie tylko spełniają wymagania ochrony izolacji kluczowych komponentów, takich jak systemy akumulatorów, systemy chłodzenia i szyny zbiorcze, ale także odpowiadają trendom rozwojowym w zakresie ochrony środowiska w branży i poprawy wydajności produkcji, zapewniając niezawodne gwarancje bezpieczeństwa elektrycznego pojazdów elektrycznych, a także promując unowocześnienie technologiczne i rozszerzenie zastosowań powiązanych produktów, takich jakSzyna miedziana w sprayu epoksydowym.