Die Anwendungsaussichten von Pulverbeschichtungen auf Elektrofahrzeugen und Schlüsselpunkte des elektrischen Isolationsdesigns

Der globale Transportsektor beschleunigt den Prozess der Elektrifizierung. Im Zeitraum von 2020 bis 2021 verzeichnete der Markt für Fahrzeuge mit neuer Energie ein gegenläufiges Wachstum. Im Jahr 2020 stieg der Absatz von New-Energy-Fahrzeugen auf 3 Millionen Einheiten, was 4,1 % des gesamten Fahrzeugabsatzes ausmacht; Im Jahr 2021 verdoppelte sich der Absatz weiter auf 6,6 Millionen Einheiten, was fast 9 % des weltweiten Automobilmarktes ausmacht. Der Marktanteil stieg im Vergleich zu vor zwei Jahren um mehr als das Doppelte, selbst vor dem Hintergrund der Chipknappheit; Das gesamte Nettowachstum der weltweiten Fahrzeugverkäufe kam von Fahrzeugen mit neuer Energie.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im Zuge dieses Trends sind Modelle mit elektrischen Hochspannungskomponenten wie HEV, PHEV, EREV und reine Elektrofahrzeuge nach und nach zum Design-Mainstream geworden. Der Spannungsbereich des Hochspannungsbatteriesystems reicht von 200 V bis 800 V, und das Design der elektrischen Isolierung auf kompaktem Raum ist zum Hauptaugenmerk der Branche geworden.

Das Isolationsdesign von Batterien steht in direktem Zusammenhang mit der Betriebssicherheit von Elektrofahrzeugen. Gemäß dem GB/T18384-Standard für Sicherheitsanforderungen für Elektrofahrzeuge in China ist er in drei Teile unterteilt: den Bordenergiespeicherteil, die funktionale Sicherheit und den Fehlerschutz sowie den Schutz vor elektrischem Stromschlag für Personen. Es schlägt klare Vorschriften für die elektrische Sicherheit von Elektrofahrzeugen vor und stellt sicher, dass das Fahrzeug bei normalem Gebrauch und möglichen Fehlerszenarien keine Schäden für Benutzer und die Umgebung verursacht. Abhängig von den unterschiedlichen Arten des Stromschlagschutzes nach einem Isolationsfehler können elektrische Komponenten in vier Kategorien eingeteilt werden, und für jede Komponentenkategorie gelten klare Anforderungen an die Isolationsschutzeigenschaften.

Im Batteriesystem ist das Isolationsdesign die grundlegende Kernanforderung. Viele inländische Automobilhersteller und Batterieunternehmen haben sich bereits für Pulverbeschichtungen als bevorzugte Lösung für die Innenisolierung von Batterien entschieden. Im Vergleich zur herkömmlichen Blaufilm-Isoliermethode eignet sich das Pulverbeschichtungs-Sprühverfahren besser für die 100 % automatisierten Produktionsanforderungen von Batteriemodulen und kann die Isolationszuverlässigkeit effektiv verbessern. In der Produktionslinie für Batteriemodule kann durch vollständig geschlossenes automatisiertes Sprühen und Installieren von Isoliermembranen die Isolierleistung zwischen Batteriezellen sichergestellt werden. Gleichzeitig kann durch die Kombination fortschrittlicher Technologien wie Plasmareinigung und intelligenter optischer Inspektion die Stabilität des Produktionsprozesses und die Produktqualität weiter gewährleistet werden. Dies ist auch eine wichtige technische Unterstützung für den Übergang von der traditionellen Modulära zur CTP-Ära.

Die Nachfrage nach isolierenden Pulverbeschichtungen für zylindrische Batteriezellen ergibt sich aus ihren eigenen strukturellen Eigenschaften. Das positive Elektrodenpotential von Aluminiumhüllenbatterien ist höher als das Hüllenpotential und das Hüllenpotential ist höher als das negative Elektrodenpotential. Kommt die Hülle mit der negativen Elektrode in Kontakt, kommt es zu einer Korrosionsreaktion, die zum Abplatzen der Aluminiumhülle führt. Um solche Probleme zu vermeiden, wird die Hülle normalerweise mit der positiven Elektrode verbunden, um das Hüllenpotential zu erhöhen und einen Korrosionsschutz zu erreichen, der die Batteriezelle selbst lädt und externe Isolationsmittel erfordert, um eine Isolierung von der Außenwelt zu erreichen. Pulverlacke sind das ideale Material, das diesem Anspruch gerecht wird.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Als umweltfreundliches und leistungsstarkes Material wurden Pulverbeschichtungen erstmals aus Europa in den Isolationsbereich von Batteriezellen eingeführt. Es bietet die Vorteile einer bequemen Konstruktion und eines einmaligen -Sprühens zur Formung. Es ist praktisch für die Installation und den Transport von Batteriezellen. Im Vergleich zu herkömmlichen blauen Folien erzeugen Pulverbeschichtungen keine Luftspalte, haben eine stärkere Haftung und sind weniger anfällig für Beschädigungen, was die Entwicklungsschwierigkeiten struktureller Verbindungen zwischen Batteriezellen und dem Pack im CTP-Zeitalter effektiv vereinfachen kann.

 

Gleichzeitig verfügen Pulverbeschichtungen über eine hervorragende Isolierleistung, hervorragende Korrosionsschutzeigenschaften, Beständigkeit gegen hohe und niedrige Temperaturschocks und können die langfristigen Nutzungsanforderungen von elektrischen Hochspannungskomponenten für Elektrofahrzeuge erfüllen. Pulverbeschichtungen werden im elektrischen Ökosystem von Elektrofahrzeugen häufig eingesetzt und decken Batteriezellen, interne Strukturkomponenten von Batteriepacks, Wärmemanagementsysteme, Batteriegehäuse, Verbindungsstangen, Aluminiumstangen und andere Komponenten sowie Ladeeinrichtungen und Energiespeichereinrichtungen ab. Für die meisten dieser Bauteile gelten langfristige Anforderungen an die Hitzebeständigkeit und die Schutzwirkung von Pulverbeschichtungen kann die Lebensdauer der Bauteile und des gesamten Fahrzeugs wirksam verlängern.

Der Kernwert der Anwendung von Pulverbeschichtungen im Batteriesystem von Elektrofahrzeugen liegt hauptsächlich in drei Aspekten: Erstens trägt sie dazu bei, das Risiko eines thermischen Durchgehens und eines Batterieausfalls in Elektrofahrzeugen zu verhindern und so die Betriebssicherheit des Fahrzeugs zu gewährleisten; Zweitens können nachhaltigere Herstellungsprozesse etabliert werden, was die Realisierung einer hochzuverlässigen automatisierten Produktion erleichtert. Drittens entspricht es den strengen internationalen Umweltvorschriften und -richtlinien, enthält keine flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs), erzeugt keinen gefährlichen Abfall und das versprühte Pulver kann recycelt und wiederverwendet werden, was erhebliche Vorteile für die Umwelt mit sich bringt.

Die spezifische Anwendung von Pulverbeschichtungen in Schlüsselkomponenten von Elektrofahrzeugen ist wie folgt: Im Batteriesystem können spezielle isolierende Pulverbeschichtungen die Isolationsfunktion zwischen Batteriezellen erfüllen und zeichnen sich durch hervorragende Isolationsfestigkeit, hervorragende Haftung sowie gute Kälte- und Hitzeschockleistung aus und bieten gleichzeitig vielfältige Schutzmaßnahmen wie Wärmemanagement, elektrische Isolierung, Flammhemmung, Korrosionsbeständigkeit und chemische Beständigkeit für das Batteriegehäuse; In den Kühlseparatoren und Kühlleitungen können speziell formulierte Pulverbeschichtungen die Betriebseffizienz des Batteriekühlsystems verbessern und hervorragende elektrische Isolationseffekte mit höherer Isolationsstärke erzielen, eine hervorragende Kantenabdeckung und eine dichte Beschichtungsabdeckung bieten. Pulverbeschichtungen auf Epoxidbasis-können die Anforderungen an die Flammhemmung UL94 V{6}}0 und die Anforderungen an die langfristige Hitzebeständigkeit von 130 Grad UL746B erfüllen und gleichzeitig eine ausgezeichnete physikalische Schlagfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweisen.

Bei der Anwendung von Sammelschienen haben Sammelschienensysteme nach und nach eine Vielzahl von Hochspannungskabeln ersetzt. Durch Wirbelschicht- oder elektrostatische Sprühverfahren können isolierende Pulverbeschichtungen problemlos auf vernickelte, versilberte, verzinnte oder blanke Kupferdrähte und Aluminium-Sammelschienen, insbesondere mit Epoxidpulver beschichtete Sammelschienen, aufgetragen werden. Dadurch kann die Wärmeableitung der Sammelschienen effektiv verbessert, die Zündlast verringert und die Lebensdauer der Sammelschienen unter Thermoschockbedingungen verlängert werden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solche Pulverbeschichtungen für Sammelschienen können mehrere Zertifizierungsanforderungen erfüllen, wie z. B. UL1446, UL94 V-0 und UL746B, mit einem relativen Temperaturindex RTI von bis zu 130 Grad und erfüllen damit die Kernleistungsanforderungen isolierter Kupfersammelschienen. Unter anderem können verzinnte Kupfer-Sammelschienen nach der Pulverbeschichtung die Isolationsschutzfähigkeit weiter verbessern und sich an die Anforderungen von Hochspannungsszenarien in Elektrofahrzeugen anpassen, und auch der Typ der Sammelschienen-Isolierfarbe wird zu einer wichtigen Wahl für das Design der Sammelschienen-Isolierung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Pulverbeschichtungen aufgrund der kontinuierlichen Weiterentwicklung der elektrischen und intelligenten Prozesse von Elektrofahrzeugen mit ihren Vorteilen des Umweltschutzes, der hervorragenden Isolationsleistung und der Kompatibilität mit der automatisierten Produktion breite Anwendungsaussichten im Bereich der elektrischen Isolierung von Elektrofahrzeugen haben. Sie erfüllen nicht nur die Isolationsschutzanforderungen von Schlüsselkomponenten wie Batteriesystemen, Kühlsystemen und Sammelschienen, sondern entsprechen auch den Entwicklungstrends des Umweltschutzes und der Verbesserung der Produktionseffizienz in der Industrie, bieten zuverlässige Garantien für die elektrische Sicherheit von Elektrofahrzeugen und fördern auch die technologische Modernisierung und Anwendungserweiterung verwandter Produkte wie zKupfer-Sammelschiene mit Epoxidspray.