Специальный отчет о конструкции медно--алюминиевых шин в блоках силовых аккумуляторов: углубленный-углубленный анализ процесса нанесения покрытия-, контроль процесса и выбор материала

В условиях быстрого развития аккумуляторных систем новой энергии надежность систем электрического соединения становится ключевым фактором, влияющим на безопасность и производительность всего автомобиля. Среди них медно-алюминиевая шина, являющаяся основным проводящим компонентом, напрямую влияет на безопасность и срок службы системы благодаря выбору изоляционного решения. В последние годы технология изоляции окунанием-, представленная шинами с окунаемой изоляцией из ПВХ, постепенно привлекла внимание пользователей в области хранения энергии и некоторых сценариях с силовыми батареями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Процесс нанесения покрытия погружением-по существу включает погружение медных или алюминиевых проводников в жидкие или расплавленные полимерные материалы для образования однородного изолирующего защитного слоя на их поверхности. Этот процесс позволяет добиться стабильной толщины покрытия 0,5–2 мм с прочностью изоляции 20–28 кВ/мм, а также демонстрирует хорошую стойкость к коррозии в солевом тумане и огнестойкость, соответствующую стандарту UL94-V0. В условиях крупномасштабного производства, по сравнению с традиционными решениями из ПИ-пленки, изолированная медная шина по индивидуальному заказу с покрытием из ПВХ имеет значительное преимущество в стоимости.

 

Однако в силовых батареях технология нанесения-покрытия погружением по-прежнему сталкивается с двойными ограничениями, связанными с рассеиванием тепла и пространством. Благодаря низкой теплопроводности термическое сопротивление покрытия значительно возрастает (примерно на 20–30 %) с увеличением толщины. Это делает его более подходящим для приложений с меньшей чувствительностью к пространству, таких как системы хранения энергии. В силовых батареях он чаще используется в качестве местной изоляции, например, при применении шин с изоляцией из ПВХ в зоне подключения высокого напряжения BDU.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С точки зрения технологического процесса качество покрытия погружением во многом зависит от точного контроля ключевых этапов, таких как предварительная обработка, пропитка и пластификация. На этапе предварительной обработки обезжиривание щелочными растворами и пескоструйная обработка позволяют контролировать шероховатость поверхности в диапазоне Ra 1,6–3,2 мкм, тем самым значительно улучшая адгезию покрытия. Для структурных компонентов, таких как медные шины, окунаемые в пластик, необходимо точно контролировать температуру предварительного нагрева примерно на уровне 200 градусов для медных шин и 170 градусов для алюминиевых шин, чтобы обеспечить равномерное покрытие при последующих применениях.

 

На этапе пропитки контроль вязкости клея особенно важен. Обычно ее необходимо поддерживать в диапазоне 1500–2500 сП, а для предотвращения седиментации наполнителя используется динамическое перемешивание. Скорость погружения и-вытягивания напрямую влияет на проблемы образования пузырей и провисания, предъявляя более высокие требования к однородности изделий, изготовленных по индивидуальному заказу для электрических медных шин с погружением в пластик. Последующий этап пластификации и отверждения включает поэтапный нагрев для испарения растворителя, растекания расплава и отверждения сшивки, в конечном итоге образуя стабильную изолирующую структуру.

 

Пост-обработка не менее важна. Методы градиентного охлаждения и лазерной обрезки кромок эффективно предотвращают растрескивание покрытия и дефекты кромок, обеспечивая проводимость критических мест соединения. При испытании на герметичность обычно используется испытание давлением 0,5 МПа для проверки целостности изоляции и надежности погружной шины для подключения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На уровне приложений к силовым батареям и системам хранения энергии предъявляются существенно разные требования. В силовых батареях из-за строгих требований к легкости и рассеиванию тепла при нанесении покрытия погружением часто применяется стратегия локального усиления. Например, включение изолированной гибкой медной шины для силового аккумуляторного блока в места изгиба или соединения высокого-напряжения для создания составной конструкции, обеспечивающей баланс гибкости и изоляционных характеристик. Однако в системах хранения энергии предпочтение отдается использованию шин с ПВХ-покрытием с толстым-покрытием по всей площади для улучшения общей атмосферостойкости и долгосрочной-стабильности.

 

С точки зрения выбора материала, ПВХ остается основным решением, предлагая такие преимущества, как низкая стоимость и проверенная технология, что делает его пригодным для крупномасштабного-производства шин с погружной изоляцией. Однако его относительно слабая теплопроводность ограничивает его применение в сценариях с высокой плотностью теплового потока. Напротив, эпоксидная смола обеспечивает более высокие изоляционные характеристики и более тонкое покрытие, что делает ее подходящей для аккумуляторных систем с ограниченным пространством. С другой стороны, материалы PPA на основе нейлона-исключительно хорошо работают в условиях высоких-температур и высоких-вибраций и обычно используются в конструкциях аккумуляторных шин, требующих высокой механической прочности.

 

С точки зрения тенденций развития, с крупномасштабным-развертыванием платформ высокого напряжения 800 В-и систем хранения энергии, технология изоляции медных шин развивается в сторону более тонких и многофункциональных конструкций. Например, улучшение теплопроводности с помощью нанонаполнителей или создание интегрированных конструкций изоляции, теплопроводности и электромагнитного экранирования. В то же время важным направлением будущего развития станут композитные конструкции, такие как медные шины с никелированным покрытием из ПВХ для аккумуляторов электромобилей.

 

 

Как производитель, специализирующийся на решениях для электрических соединений для новой энергетики, мы уже давно занимаемся исследованиями, разработками и массовым производством высокоэффективных-изолированных шинопроводов, охватывающихСоединители аккумуляторных шин с погружной изоляцией из ПВХ-, гибкие соединения и различные конструкции медных шин по индивидуальному заказу. Используя наш проверенный-процесс нанесения покрытий погружением и возможности прецизионного производства, мы можем предоставить стабильные и надежные медные шины с мягким соединением и изоляционные решения для аккумуляторов и систем хранения энергии, помогая клиентам достичь как безопасности, так и оптимизации производительности в приложениях с высоким-напряжением и большой-мощностью.