چشم انداز کاربرد پوشش های پودری در وسایل نقلیه الکتریکی و نکات کلیدی طراحی عایق الکتریکی

بخش حمل و نقل جهانی در حال تسریع روند برق رسانی است. در طول دوره 2020 تا 2021، بازار وسایل نقلیه با انرژی جدید رشد معکوس- را نشان داد. در سال 2020، فروش خودروهای انرژی جدید به 3 میلیون دستگاه افزایش یافت که 4.1٪ از کل فروش خودرو را به خود اختصاص داد. در سال 2021، فروش بیشتر دو برابر شد و به 6.6 میلیون دستگاه رسید که نزدیک به 9 درصد از بازار جهانی خودرو را به خود اختصاص داد. سهم بازار در مقایسه با دو سال قبل بیش از دو برابر افزایش یافته است، حتی در شرایط کمبود تراشه. تمام رشد خالص در فروش جهانی خودرو از خودروهای انرژی جدید حاصل شده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تحت این روند، مدل‌هایی با اجزای{0} الکتریکی ولتاژ بالا مانند HEV، PHEV، EREV و خودروهای الکتریکی خالص به تدریج به جریان اصلی طراحی تبدیل شده‌اند. محدوده ولتاژ سیستم باتری ولتاژ بالا 200 ولت تا 800 ولت را پوشش می دهد و طراحی عایق الکتریکی در یک فضای فشرده به کانون اصلی صنعت تبدیل شده است.

طراحی عایق باتری ها به طور مستقیم با ایمنی عملیاتی وسایل نقلیه الکتریکی مرتبط است. طبق استاندارد GB/T18384 برای الزامات ایمنی خودروهای الکتریکی در چین، به سه بخش تقسیم می‌شود:-قسمت ذخیره انرژی روی برد، ایمنی عملکردی و حفاظت از خطا، و حفاظت از شوک الکتریکی پرسنل. مقررات روشنی را برای ایمنی الکتریکی وسایل نقلیه الکتریکی پیشنهاد می‌کند و تضمین می‌کند که خودرو در طول استفاده عادی و سناریوهای خرابی احتمالی آسیبی به کاربران و محیط اطراف وارد نمی‌کند. بسته به روش‌های مختلف حفاظت از شوک الکتریکی پس از شکست عایق، اجزای الکتریکی را می‌توان به چهار دسته طبقه‌بندی کرد و هر دسته از اجزا دارای الزامات مشخصه‌های حفاظتی عایق هستند.

در سیستم باتری، طراحی عایق نیاز اصلی اصلی است. بسیاری از تولید کنندگان خودروهای داخلی و شرکت های باتری قبلاً پوشش های پودری را به عنوان راه حل ترجیحی برای عایق کاری داخلی باتری ها انتخاب کرده اند. در مقایسه با روش عایق بندی فیلم آبی سنتی، فرآیند پاشش پوشش پودری برای 100٪ نیازهای تولید خودکار ماژول های باتری مناسب تر است و می تواند به طور موثر قابلیت اطمینان عایق را بهبود بخشد. در خط تولید ماژول باتری، از طریق اسپری خودکار کاملاً محصور و نصب غشاهای عایق، می توان عملکرد عایق بین سلول های باتری را تضمین کرد. در عین حال، با ترکیب فناوری های پیشرفته مانند تمیز کردن پلاسما و بازرسی نوری هوشمند، می توان پایداری فرآیند تولید و کیفیت محصول را تضمین کرد. این همچنین یک پشتیبانی فنی کلیدی برای انتقال از دوران ماژول سنتی به دوره CTP است.

تقاضا برای پوشش های پودری عایق برای سلول های باتری استوانه ای از ویژگی های ساختاری آنها نشات می گیرد. پتانسیل الکترود مثبت باتری های پوسته آلومینیومی بیشتر از پتانسیل پوسته و پتانسیل پوسته بالاتر از پتانسیل الکترود منفی است. اگر پوسته با الکترود منفی تماس پیدا کند، یک واکنش خوردگی رخ می دهد و باعث پوسته پوسته شدن پوسته آلومینیومی می شود. برای جلوگیری از چنین مشکلاتی، پوسته معمولاً به الکترود مثبت متصل می‌شود تا پتانسیل پوسته را افزایش دهد و محافظت ضد خوردگی را به دست آورد، که باعث می‌شود سلول باتری خود شارژ شود و برای دستیابی به انزوا از دنیای بیرون به وسایل عایق خارجی نیاز دارد. پوشش های پودری مواد ایده آلی هستند که این تقاضا را برآورده می کنند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

به عنوان یک ماده سازگار با محیط‌زیست-و با کارایی بالا، پوشش‌های پودری برای اولین بار در زمینه عایق سلول‌های باتری از اروپا معرفی شدند. مزایای ساخت و ساز راحت و{2}}پاشش یکباره برای شکل دهی دارد. برای نصب و حمل و نقل سلول های باتری راحت است. در مقایسه با فیلم‌های آبی سنتی، پوشش‌های پودری شکاف‌های هوا ایجاد نمی‌کنند، چسبندگی قوی‌تری دارند و کمتر در معرض آسیب هستند، که می‌تواند به طور موثر مشکل توسعه اتصالات ساختاری بین سلول‌های باتری و پک را در دوره CTP ساده کند.

 

در عین حال، پوشش‌های پودری عملکرد عایق عالی، عملکرد ضد خوردگی فوق‌العاده، مقاومت در برابر شوک دمای بالا و پایین دارند و می‌توانند الزامات استفاده طولانی‌مدت قطعات الکتریکی با ولتاژ بالا برای وسایل نقلیه الکتریکی را برآورده کنند. پوشش‌های پودری به طور گسترده در اکوسیستم الکتریکی وسایل نقلیه الکتریکی، پوشش سلول‌های باتری، اجزای ساختاری داخلی بسته‌های باتری، سیستم‌های مدیریت حرارتی، پوسته‌های باتری، میله‌های اتصال، میله‌های آلومینیومی و سایر اجزاء و همچنین امکانات شارژ و امکانات ذخیره‌سازی انرژی استفاده می‌شوند. بسیاری از این قطعات دارای الزامات مقاومت حرارتی طولانی مدت هستند و اثر محافظتی پوشش های پودری می تواند به طور موثری طول عمر قطعات و کل خودرو را افزایش دهد.

ارزش اصلی استفاده از پوشش‌های پودری در سیستم باتری خودروهای الکتریکی عمدتاً در سه جنبه نهفته است: اول، کمک می‌کند از خطر فرار حرارتی و خرابی باتری در خودروهای الکتریکی جلوگیری کند و ایمنی عملکرد خودرو را تضمین کند. ثانیا، می تواند فرآیندهای تولید پایدارتری را ایجاد کند و تحقق تولید خودکار بسیار قابل اعتماد را تسهیل کند. ثالثاً، با مقررات و دستورالعمل های بین المللی سختگیرانه زیست محیطی مطابقت دارد، حاوی ترکیبات آلی فرار (VOCs) نیست، ضایعات خطرناک تولید نمی کند، و پودر بیش از حد اسپری شده می تواند بازیافت و استفاده مجدد شود و دارای مزایای زیست محیطی قابل توجهی است.

کاربرد خاص پوشش‌های پودری در اجزای کلیدی خودروهای الکتریکی به شرح زیر است: در سیستم باتری، پوشش‌های پودری عایق اختصاصی می‌توانند عملکرد عایق بین سلول‌های باتری را به دست آورند که دارای استحکام عایق عالی، چسبندگی فوق‌العاده و عملکرد خوب شوک سرد و گرم می‌باشند، در عین حال محافظت‌های متعددی مانند مدیریت حرارتی، عایق الکتریکی، مقاومت در برابر شعله، مقاومت در برابر محفظه باتری، مقاومت شیمیایی در جداکننده های خنک کننده و خطوط لوله خنک کننده،-روکش های پودری فرموله شده ویژه می توانند کارایی عملیاتی سیستم خنک کننده باتری را افزایش دهند، به اثرات عایق الکتریکی عالی با استحکام عایق بالاتر، ارائه پوشش برتر لبه و پوشش پوشش متراکم، و پوشش های اپوکسی{1}}بر پایه پودری{0} می توانند Vme{0}, UL69} را برآورده کنند. الزامات مقاومت حرارتی طولانی مدت UL746B 130 درجه، در حالی که دارای مقاومت فیزیکی عالی و مقاومت در برابر خوردگی است.

در کاربرد شینه‌ها، سیستم‌های شینه به تدریج جایگزین تعداد زیادی از کابل‌های فشار قوی-شده‌اند. از طریق بستر سیال یا فرآیندهای پاشش الکترواستاتیک، پوشش‌های پودری عایق را می‌توان به راحتی روی سیم‌های مسی و شینه‌های آلومینیومی با روکش پودر اپوکسی،-روکش نیکل، نقره{3}}روکش، قلع{4}}روکش، یا مس برهنه اعمال کرد، که می‌تواند به طور موثری باعث کاهش انتشار گرما شود. بارگذاری کنید و عمر سرویس شین ها را در شرایط شوک حرارتی افزایش دهید.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

چنین پوشش‌های پودری برای شینه‌ها می‌توانند الزامات گواهینامه‌های متعددی را برآورده کنند، مانند UL1446، UL94 V-0، و UL746B، با شاخص دمای نسبی RTI تا 130 درجه، که الزامات عملکرد اصلی میله مسی عایق‌شده را برآورده می‌کند. در میان آنها، شینه‌های مسی قلع‌بندی شده پس از پوشش پودری می‌توانند قابلیت حفاظت عایق را افزایش دهند و با الزامات سناریوهای ولتاژ بالا در وسایل نقلیه الکتریکی تطبیق دهند و نوع رنگ عایق شینه نیز به یک انتخاب مهم برای طراحی عایق شینه تبدیل می‌شود.

در نتیجه، با پیشرفت مداوم فرآیندهای الکتریکی و هوشمند خودروهای الکتریکی، پوشش‌های پودری با مزایای محافظت از محیط زیست، عملکرد عایق عالی و سازگاری با تولید خودکار، چشم‌اندازهای کاربردی گسترده‌ای در زمینه عایق الکتریکی خودروهای الکتریکی دارند. آنها نه تنها الزامات حفاظت از عایق اجزای کلیدی مانند سیستم های باتری، سیستم های خنک کننده و شینه ها را برآورده می کنند، بلکه با روندهای توسعه حفاظت از محیط زیست صنعت و بهبود راندمان تولید مطابقت دارند، تضمین های قابل اعتمادی برای ایمنی الکتریکی وسایل نقلیه الکتریکی ارائه می دهند و همچنین ارتقاء تکنولوژیکی و گسترش کاربرد محصولات مرتبط مانندباربری مسی اپوکسی اسپری.