סיכויי היישום של ציפוי אבקה על כלי רכב חשמליים ונקודות מפתח בתכנון בידוד חשמלי

מגזר התחבורה העולמי מאיץ את תהליך החשמול. במהלך התקופה שבין 2020 ל-2021, השוק של רכבי אנרגיה חדשים הראה מגמת צמיחה- נגדית. בשנת 2020 עלו מכירות רכבי האנרגיה החדשים ל-3 מיליון יחידות, המהוות 4.1% מסך מכירות הרכב; בשנת 2021, המכירות הוכפלו עוד יותר ל-6.6 מיליון יחידות, שהיוו כמעט 9% משוק הרכב העולמי. נתח השוק גדל ביותר מפי שניים לעומת לפני שנתיים, גם בהקשר של מחסור בשבבים; כל הצמיחה נטו במכירות כלי רכב בעולם הגיעה מרכבי אנרגיה חדשים.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

במסגרת מגמה זו, דגמים עם רכיבים חשמליים במתח גבוה- כגון HEV, PHEV, EREV וכלי רכב חשמליים טהורים הפכו בהדרגה למיינסטרים העיצובי. טווח המתח של מערכת הסוללות במתח גבוה- מכסה 200V עד 800V, ועיצוב הבידוד החשמלי בחלל קומפקטי הפך למוקד הליבה של התעשייה.

עיצוב הבידוד של סוללות מתייחס ישירות לבטיחות התפעולית של כלי רכב חשמליים. על פי תקן GB/T18384 לדרישות בטיחות לרכב חשמלי בסין, הוא מחולק לשלושה חלקים: חלק -אחסון אנרגיה על הלוח, בטיחות תפקודית והגנה מפני תקלות, והגנה מפני התחשמלות לעובדים. הוא מציע תקנות ברורות לבטיחות החשמל של כלי רכב חשמליים, המבטיחות שהרכב לא יגרום נזק למשתמשים ולסביבה בשימוש רגיל ותרחישי תקלות אפשריים. בהתאם לדרכים השונות של הגנה מפני התחשמלות לאחר כשל בבידוד, ניתן לסווג רכיבים חשמליים לארבע קטגוריות, ולכל קטגוריה של רכיבים יש דרישות ברורות להגנה על בידוד.

במערכת הסוללות, עיצוב בידוד הוא דרישת הליבה הבסיסית. יצרני רכב מקומיים וחברות סוללות כבר בחרו בציפוי אבקה כפתרון המועדף לבידוד פנימי של סוללות. בהשוואה לשיטת בידוד הסרט הכחול המסורתית, תהליך ריסוס ציפוי האבקה מתאים יותר לדרישות ייצור אוטומטיות של 100% של מודולי סוללות ויכול לשפר ביעילות את אמינות הבידוד. בקו הייצור של מודול הסוללה, באמצעות ריסוס אוטומטי סגור לחלוטין והתקנת ממברנות בידוד, ניתן להבטיח את ביצועי הבידוד בין תאי הסוללה. יחד עם זאת, על ידי שילוב טכנולוגיות מתקדמות כמו ניקוי פלזמה ובדיקה אופטית חכמה, ניתן להבטיח עוד יותר את יציבות תהליך הייצור ואיכות המוצר. זוהי גם תמיכה טכנית מרכזית למעבר מעידן המודול המסורתי לעידן ה-CTP.

הדרישה לציפויי אבקת בידוד לתאי סוללה גליליים נובעת מהמאפיינים המבניים שלהם. פוטנציאל האלקטרודה החיובי של סוללות מעטפת אלומיניום גבוה מפוטנציאל הקליפה, ופוטנציאל הקליפה גבוה מפוטנציאל האלקטרודה השלילי. אם הקליפה באה במגע עם האלקטרודה השלילית, תתרחש תגובת קורוזיה, שתגרום למעטפת האלומיניום להתקלף. כדי למנוע בעיות כאלה, המעטפת מחוברת בדרך כלל לאלקטרודה החיובית כדי להגדיל את פוטנציאל המעטפת ולהשיג הגנה נגד-קורוזיה, מה שהופך את תא הסוללה עצמו לטעון ודורש אמצעי בידוד חיצוניים כדי להשיג בידוד מהעולם החיצון. ציפוי אבקה הוא החומר האידיאלי העונה על דרישה זו.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

כחומר ידידותי לסביבה ובעל ביצועים גבוהים-, ציפוי אבקה הוכנס לראשונה לתחום הבידוד של תאי סוללה מאירופה. יש לו את היתרונות של בנייה נוחה וריסוס- חד פעמי לצורה. זה נוח להתקנה והובלה של תאי סוללה. בהשוואה לסרטים כחולים מסורתיים, ציפויי אבקה אינם יוצרים פערי אוויר, הם בעלי הידבקות חזקה יותר, והם נוטים פחות לנזק, מה שיכול למעשה לפשט את קושי הפיתוח של חיבורים מבניים בין תאי הסוללה ל-Pack בעידן CTP.

 

יחד עם זאת, לציפוי אבקה יש ביצועי בידוד מעולים, ביצועים יוצאי דופן נגד-קורוזיה, עמידות בפני זעזועים בטמפרטורה גבוהה ונמוכה, ויכולים לעמוד בדרישות השימוש לטווח ארוך-של רכיבים חשמליים במתח גבוה- לרכבים חשמליים. ציפוי אבקה מיושם באופן נרחב במערכת האקולוגית של כלי רכב חשמליים, המכסים תאי סוללה, רכיבים מבניים פנימיים של ערכות סוללות, מערכות ניהול תרמיות, מעטפות סוללות, מוטות מחברים, מוטות אלומיניום ורכיבים אחרים, כמו גם מתקני טעינה ומתקני אחסון אנרגיה. לרוב הרכיבים הללו יש דרישות ארוכות טווח של עמידות בחום, והאפקט המגן של ציפוי אבקה יכול להאריך ביעילות את חיי השירות של הרכיבים ושל הרכב כולו.

ערך הליבה של מריחת ציפוי אבקה במערכת הסוללות של כלי רכב חשמליים טמון בעיקר בשלושה היבטים: ראשית, הוא מסייע במניעת הסיכון של בריחת תרמית וכשל במצבר ברכבים חשמליים, ומבטיח בטיחות תפעול הרכב; שנית, הוא יכול להקים תהליכי ייצור ברי קיימא יותר, ולאפשר מימוש של ייצור אוטומטי אמין ביותר. שלישית, הוא תואם לתקנות והנחיות סביבתיות בינלאומיות מחמירות, אינו מכיל תרכובות אורגניות נדיפות (VOCs), אינו מייצר פסולת מסוכנת, וניתן למחזר את האבקה המרוססת יתר על המידה ולעשות שימוש חוזר, בעלת יתרונות סביבתיים משמעותיים.

היישום הספציפי של ציפוי אבקה ברכיבים מרכזיים של רכבים חשמליים הוא כדלקמן: במערכת הסוללות, ציפוי אבקה מבודד ייעודי יכול להשיג את פונקציית הבידוד בין תאי הסוללה, הכוללים חוזק בידוד מעולה, הידבקות יוצאת דופן וביצועי הלם קר וחם טובים, תוך שהם מספקים הגנות מרובות כגון ניהול תרמי, בידוד חשמלי, עמידות בפני בעירה ועמידות סוללה, עמידות בפני בעירה, דיור כימי; במפרידי הקירור ובצינורות הקירור, ציפוי אבקה מיוחד-בניסוח יכול לשפר את היעילות התפעולית של מערכת קירור הסוללה, להשיג השפעות בידוד חשמלי מעולות עם חוזק בידוד גבוה יותר, לספק כיסוי קצה מעולה וכיסוי ציפוי צפוף, וציפוי אבקה על בסיס -אפוקסי יכולים לעמוד ברמת UL94 V{{6} 1 flaard retency, UL94,01 דרישות עמידות בחום ארוכות טווח, תוך עמידה בפני פגיעה פיזית מעולה ועמידות בפני קורוזיה.

ביישום פסי פס, מערכות פסים החליפו בהדרגה מספר רב של כבלי מתח גבוה-. באמצעות מיטה נוזלית או תהליכי ריסוס אלקטרוסטטי, ניתן ליישם בקלות ציפוי אבקת בידוד על-ציפוי ניקל, מצופה-כסף, בציפוי פח-או חוטי נחושת חשופים ופסי אלומיניום, כלומר פסי פסי אבקה מצופים אפוקסי, שיכולים למעשה לשפר את פיזור החום של הפס, להאריך את חיי הפס, להאריך את עומס החום של הפס. בתנאי הלם תרמי.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ציפוי אבקה כזה לפסי פסים יכול לעמוד בדרישות הסמכה מרובות, כגון UL1446, UL94 V-0, ו-UL746B, עם אינדקס טמפרטורה יחסי RTI של עד 130 מעלות, העומד בדרישות ביצועי הליבה של פס אוטובוס נחושת מבודד. ביניהם, פסי נחושת משומרים לאחר ציפוי אבקה יכולים לשפר עוד יותר את יכולת ההגנה על הבידוד, תוך התאמה לדרישות של תרחישי מתח גבוה ברכבים חשמליים, וסוג צבע בידוד פסים הופך גם לבחירה חשובה לתכנון בידוד פסים.

לסיכום, עם התקדמות מתמשכת של התהליכים החשמליים והחכמים של כלי רכב חשמליים, לציפויי אבקה, עם יתרונות ההגנה על הסביבה, ביצועי בידוד מעולים ותאימות לייצור אוטומטי, יש סיכויי יישום רחבים בתחום הבידוד החשמלי של כלי רכב חשמליים. הם לא רק עומדים בדרישות ההגנה על בידוד של רכיבים מרכזיים כמו מערכות סוללות, מערכות קירור ופסים, אלא גם תואמים את מגמות הפיתוח של הגנת הסביבה בתעשייה ושיפור יעילות הייצור, מספקים ערבויות אמינות לבטיחות החשמל של כלי רכב חשמליים, וגם מקדמים את השדרוג הטכנולוגי והרחבת היישום של מוצרים נלווים כגוןאפוקסי ספריי נחושת אוטובוס בר.