Перспективы применения порошковых покрытий на электромобилях и основные моменты проектирования электроизоляции

Мировой транспортный сектор ускоряет процесс электрификации. В период с 2020 по 2021 год рынок транспортных средств на новых источниках энергии демонстрировал встречный-трендовый рост. В 2020 году продажи автомобилей на новых источниках энергии увеличились до 3 миллионов единиц, что составляет 4,1% от общего объема продаж автомобилей; в 2021 году продажи увеличились вдвое и составили 6,6 миллиона единиц, что составит почти 9% мирового автомобильного рынка. Доля рынка увеличилась более чем в два раза по сравнению с двумя годами ранее, даже в условиях дефицита чипов; Весь чистый рост мировых продаж автомобилей пришелся на автомобили, работающие на новых источниках энергии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В соответствии с этой тенденцией модели с электрическими компонентами высокого-напряжения, такие как HEV, PHEV, EREV и чисто электромобили, постепенно стали основным направлением проектирования. Диапазон напряжений высоковольтной аккумуляторной системы- охватывает от 200 В до 800 В, а проектирование электроизоляции в компактном пространстве стало основным направлением деятельности отрасли.

Конструкция изоляции аккумуляторов напрямую связана с эксплуатационной безопасностью электромобилей. В соответствии со стандартом GB/T18384 по требованиям безопасности электромобилей в Китае, он разделен на три части: часть бортового накопителя энергии, функциональная безопасность и защита от неисправностей, а также защита персонала от поражения электрическим током. Он предлагает четкие правила электробезопасности электромобилей, гарантирующие, что транспортное средство не причинит вреда пользователям и окружающей среде во время нормального использования и возможных сценариев отказа. В зависимости от различных способов защиты от поражения электрическим током после повреждения изоляции электрические компоненты можно разделить на четыре категории, и каждая категория компонентов имеет четкие требования к характеристикам защиты изоляции.

В аккумуляторной системе основным требованием является конструкция изоляции. Многие отечественные производители автомобилей и аккумуляторные предприятия уже выбрали порошковые покрытия в качестве предпочтительного решения для внутренней изоляции аккумуляторов. По сравнению с традиционным методом изоляции синей пленкой, процесс распыления порошкового покрытия больше подходит для 100% автоматизированного производства аккумуляторных модулей и может эффективно повысить надежность изоляции. На линии по производству аккумуляторных модулей за счет полностью закрытого автоматического напыления и установки изоляционных мембран можно обеспечить эффективность изоляции между аккумуляторными элементами. В то же время, сочетая передовые технологии, такие как плазменная очистка и интеллектуальный оптический контроль, можно дополнительно гарантировать стабильность производственного процесса и качество продукции. Это также ключевая техническая поддержка перехода от эпохи традиционных модулей к эпохе CTP.

Спрос на изоляционные порошковые покрытия для цилиндрических аккумуляторных элементов обусловлен их собственными структурными характеристиками. Потенциал положительного электрода аккумуляторов с алюминиевой оболочкой выше потенциала оболочки, а потенциал оболочки выше потенциала отрицательного электрода. Если оболочка соприкоснется с отрицательным электродом, произойдет коррозионная реакция, в результате которой алюминиевая оболочка отслоится. Чтобы избежать таких проблем, корпус обычно подсоединяется к положительному электроду для увеличения потенциала корпуса и достижения защиты от-коррозии, что делает сам аккумуляторный элемент заряженным и требует внешних средств изоляции для обеспечения изоляции от внешнего мира. Порошковые покрытия являются идеальным материалом, отвечающим этому требованию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Являясь экологически чистым и высокоэффективным-материалом, порошковые покрытия впервые были использованы в области изоляции аккумуляторных элементов в Европе. Его преимущества заключаются в удобной конструкции и возможности однократного-распыления для формирования. Удобен для установки и транспортировки аккумуляторных элементов. По сравнению с традиционными синими пленками порошковые покрытия не создают воздушных зазоров, имеют более сильную адгезию и менее подвержены повреждениям, что может эффективно упростить разработку структурных соединений между элементами батареи и аккумулятором в эпоху CTP.

 

В то же время порошковые покрытия обладают отличными изоляционными характеристиками, выдающимися анти-коррозионными характеристиками, устойчивостью к высоким и низким температурам и могут соответствовать требованиям долгосрочного-использования высоковольтных-электрических компонентов для электромобилей. Порошковые покрытия широко применяются в электрической экосистеме электромобилей, покрывая аккумуляторные элементы, внутренние структурные компоненты аккумуляторных блоков, системы терморегулирования, корпуса аккумуляторов, соединительные шины, алюминиевые шины и другие компоненты, а также устройства для зарядки и хранения энергии. К большинству этих компонентов предъявляются требования к долгосрочной-термостойкости, а защитный эффект порошковых покрытий может эффективно продлить срок службы компонентов и всего автомобиля.

Основная ценность применения порошковых покрытий в аккумуляторной системе электромобилей в основном заключается в трех аспектах: во-первых, это помогает предотвратить риск температурного разгона и отказа аккумулятора в электромобилях, обеспечивая безопасность эксплуатации автомобиля; Во-вторых, это может создать более устойчивые производственные процессы, способствуя реализации высоконадежного автоматизированного производства. В-третьих, он соответствует строгим международным экологическим нормам и директивам, не содержит летучих органических соединений (ЛОС), не образует опасных отходов, а распыленный порошок можно перерабатывать и использовать повторно, что дает значительные экологические преимущества.

Конкретное применение порошковых покрытий в ключевых компонентах электромобилей заключается в следующем: в аккумуляторной системе специальные изолирующие порошковые покрытия могут выполнять изоляционную функцию между элементами аккумуляторной батареи, обеспечивая превосходную изоляционную прочность, отличную адгезию и хорошие характеристики холодного и горячего удара, а также обеспечивая множественные защиты, такие как терморегулирование, электрическая изоляция, огнестойкость, коррозионная стойкость и химическая стойкость корпуса аккумулятора; В охлаждающих сепараторах и охлаждающих трубопроводах специальные-порошковые покрытия могут повысить эксплуатационную эффективность системы охлаждения аккумулятора, обеспечивая отличные электроизоляционные эффекты с более высокой прочностью изоляции, обеспечивая превосходное покрытие кромок и плотное покрытие покрытия, а порошковые покрытия на основе эпоксидной-основы могут соответствовать огнестойкости UL94 V-0, требованиям UL746B к долгосрочной термостойкости при температуре 130 градусов, а также обладают превосходной стойкостью к физическому удару и коррозии.

В применении шин шинные системы постепенно заменили большое количество кабелей высокого-напряжения. С помощью процессов псевдоожиженного слоя или электростатического напыления изолирующие порошковые покрытия можно легко наносить на никелированные-, посеребренные-, луженые- или оголенные медные провода и алюминиевые шины, а именно шины с эпоксидным порошковым покрытием, которые могут эффективно улучшить рассеивание тепла шин, уменьшить нагрузку воспламенения и продлить срок службы шин в условиях термического удара.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Такие порошковые покрытия для шин могут соответствовать многочисленным сертификационным требованиям, таким как UL1446, UL94 V-0 и UL746B, с относительным температурным индексом RTI до 130 градусов, что соответствует основным требованиям к характеристикам изолированной медной шины. Среди них луженые медные шины после порошкового покрытия могут еще больше повысить защитную способность изоляции, адаптируясь к требованиям сценариев высокого напряжения в электромобилях, а тип изоляционной краски для шин также становится важным выбором при проектировании изоляции шин.

В заключение, благодаря постоянному совершенствованию электрических и интеллектуальных процессов электромобилей, порошковые покрытия с их преимуществами защиты окружающей среды, отличными изоляционными характеристиками и совместимостью с автоматизированным производством имеют широкие перспективы применения в области электроизоляции электромобилей. Они не только отвечают требованиям защиты изоляции ключевых компонентов, таких как аккумуляторные системы, системы охлаждения и шины, но также соответствуют тенденциям развития промышленности в области защиты окружающей среды и повышения эффективности производства, обеспечивая надежные гарантии электробезопасности электромобилей, а также способствуя технологической модернизации и расширению применения сопутствующих продуктов, таких какМедная шина с эпоксидным напылением.