Las perspectivas de aplicación de los recubrimientos en polvo en vehículos eléctricos y los puntos clave del diseño del aislamiento eléctrico

El sector del transporte global está acelerando el proceso de electrificación. Durante el período de 2020 a 2021, el mercado de vehículos de nueva energía mostró un crecimiento contrario-a la tendencia. En 2020, las ventas de vehículos de nuevas energías aumentaron a 3 millones de unidades, lo que representa el 4,1% de las ventas totales de vehículos; En 2021, las ventas se duplicaron aún más hasta alcanzar los 6,6 millones de unidades, lo que representa casi el 9 % del mercado automovilístico mundial. La cuota de mercado aumentó más del doble que hace dos años, incluso en el contexto de escasez de chips; Todo el crecimiento neto de las ventas mundiales de vehículos provino de vehículos de nueva energía.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bajo esta tendencia, los modelos con componentes eléctricos de alto-voltaje como HEV, PHEV, EREV y vehículos eléctricos puros se han convertido gradualmente en la corriente principal del diseño. El rango de voltaje del sistema de batería de alto-voltaje abarca de 200 V a 800 V, y el diseño de aislamiento eléctrico en un espacio compacto se ha convertido en el foco central de la industria.

El diseño del aislamiento de las baterías está directamente relacionado con la seguridad operativa de los vehículos eléctricos. Según el estándar GB/T18384 para los requisitos de seguridad de los vehículos eléctricos en China, se divide en tres partes: la parte-de almacenamiento de energía a bordo, la seguridad funcional y la protección contra fallas, y la protección contra descargas eléctricas del personal. Propone regulaciones claras para la seguridad eléctrica de los vehículos eléctricos, garantizando que el vehículo no causará daños a los usuarios ni al medio ambiente durante el uso normal y posibles escenarios de falla. Dependiendo de las diferentes formas de protección contra descargas eléctricas después de una falla de aislamiento, los componentes eléctricos se pueden clasificar en cuatro categorías, y cada categoría de componentes tiene requisitos claros de características de protección de aislamiento.

En el sistema de batería, el diseño del aislamiento es el requisito básico. Muchos fabricantes de automóviles y empresas de baterías nacionales ya han seleccionado los recubrimientos en polvo como la solución preferida para el aislamiento interno de las baterías. En comparación con el método tradicional de aislamiento con película azul, el proceso de pulverización de recubrimiento en polvo es más adecuado para los requisitos de producción 100% automatizados de módulos de batería y puede mejorar eficazmente la confiabilidad del aislamiento. En la línea de producción de módulos de batería, mediante la pulverización automatizada completamente cerrada y la instalación de membranas aislantes, se puede garantizar el rendimiento del aislamiento entre las celdas de la batería. Al mismo tiempo, al combinar tecnologías avanzadas como la limpieza por plasma y la inspección óptica inteligente, se puede garantizar aún más la estabilidad del proceso de producción y la calidad del producto. Este es también un soporte técnico clave para la transición de la era de los módulos tradicionales a la era CTP.

La demanda de recubrimientos en polvo aislantes para celdas de baterías cilíndricas surge de sus propias características estructurales. El potencial del electrodo positivo de las baterías con carcasa de aluminio es mayor que el potencial de la carcasa y el potencial de la carcasa es mayor que el potencial del electrodo negativo. Si la carcasa entra en contacto con el electrodo negativo, se producirá una reacción de corrosión que provocará que la carcasa de aluminio se desprenda. Para evitar tales problemas, la carcasa generalmente se conecta al electrodo positivo para aumentar el potencial de la carcasa y lograr protección anticorrosión, lo que hace que la celda de la batería se cargue y requiere medios de aislamiento externos para lograr el aislamiento del mundo exterior. Los recubrimientos en polvo son el material ideal para satisfacer esta demanda.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Como material respetuoso con el medio ambiente y de alto-rendimiento, los recubrimientos en polvo se introdujeron por primera vez en el campo del aislamiento de celdas de batería en Europa. Tiene las ventajas de una construcción conveniente y una sola-rociación para formar. Es conveniente para la instalación y transporte de celdas de batería. En comparación con las películas azules tradicionales, los recubrimientos en polvo no crean espacios de aire, tienen una adhesión más fuerte y son menos propensos a sufrir daños, lo que puede simplificar efectivamente la dificultad de desarrollo de las conexiones estructurales entre las celdas de la batería y el paquete en la era CTP.

 

Al mismo tiempo, los recubrimientos en polvo tienen un excelente rendimiento de aislamiento, un excelente rendimiento anti-corrosión, resistencia a impactos de alta y baja temperatura y pueden cumplir con los requisitos de uso a largo plazo-de los componentes eléctricos de alto-voltaje para vehículos eléctricos. Los recubrimientos en polvo se aplican ampliamente en el ecosistema eléctrico de los vehículos eléctricos y cubren celdas de batería, componentes estructurales internos de paquetes de baterías, sistemas de gestión térmica, carcasas de baterías, barras de conexión, barras de aluminio y otros componentes, así como instalaciones de carga e instalaciones de almacenamiento de energía. La mayoría de estos componentes tienen-requisitos de resistencia al calor a largo plazo, y el efecto protector de los recubrimientos en polvo puede extender efectivamente la vida útil de los componentes y de todo el vehículo.

El valor central de aplicar recubrimientos en polvo en el sistema de baterías de vehículos eléctricos radica principalmente en tres aspectos: primero, ayuda a prevenir el riesgo de fuga térmica y falla de la batería en vehículos eléctricos, garantizando la seguridad de operación del vehículo; En segundo lugar, puede establecer procesos de fabricación más sostenibles, facilitando la realización de una producción automatizada altamente fiable. En tercer lugar, cumple con estrictas normas y directivas medioambientales internacionales, no contiene compuestos orgánicos volátiles (COV), no genera residuos peligrosos y el polvo pulverizado en exceso se puede reciclar y reutilizar, lo que presenta importantes ventajas medioambientales.

La aplicación específica de los recubrimientos en polvo en componentes clave de los vehículos eléctricos es la siguiente: en el sistema de batería, los recubrimientos en polvo aislantes dedicados pueden lograr la función de aislamiento entre las celdas de la batería, presentando una excelente resistencia de aislamiento, una excelente adhesión y un buen rendimiento ante golpes de frío y calor, al mismo tiempo que brindan múltiples protecciones como gestión térmica, aislamiento eléctrico, retardo de llama, resistencia a la corrosión y resistencia química para la carcasa de la batería; En los separadores de enfriamiento y las tuberías de enfriamiento, los recubrimientos en polvo-formulados especiales pueden mejorar la eficiencia operativa del sistema de enfriamiento de la batería, logrando excelentes efectos de aislamiento eléctrico con una mayor resistencia de aislamiento, proporcionando una cobertura de borde superior y una cobertura de recubrimiento densa, y los recubrimientos en polvo a base de epoxi-pueden cumplir con los requisitos de retardo de llama UL94 V-0, UL746B de 130 grados de resistencia al calor a largo plazo, al mismo tiempo que tienen una excelente resistencia al impacto físico y a la corrosión.

En la aplicación de barras colectoras, los sistemas de barras colectoras han reemplazado gradualmente una gran cantidad de cables de alto-voltaje. A través de procesos de lecho fluidizado o de pulverización electrostática, los recubrimientos en polvo aislantes se pueden aplicar fácilmente a barras colectoras de aluminio y alambres niquelados-, plateados-, estañados-o desnudos, es decir, barras colectoras recubiertas de polvo epoxi, que pueden mejorar eficazmente la disipación de calor de las barras colectoras, reducir la carga de ignición y extender la vida útil de las barras colectoras en condiciones de choque térmico.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Estos recubrimientos en polvo para barras colectoras pueden cumplir múltiples requisitos de certificación, como UL1446, UL94 V-0 y UL746B, con un índice de temperatura relativa RTI de hasta 130 grados, lo que cumple con los requisitos básicos de rendimiento de las barras colectoras de cobre aisladas. Entre ellos, las barras colectoras de cobre estañado después del recubrimiento en polvo pueden mejorar aún más la capacidad de protección del aislamiento, adaptándose a los requisitos de escenarios de alto voltaje en vehículos eléctricos, y el tipo de pintura aislante de las barras colectoras también se convierte en una opción importante para el diseño del aislamiento de las barras colectoras.

En conclusión, con el avance continuo de los procesos eléctricos e inteligentes de los vehículos eléctricos, los recubrimientos en polvo, con sus ventajas de protección ambiental, excelente rendimiento de aislamiento y compatibilidad con la producción automatizada, tienen amplias perspectivas de aplicación en el campo del aislamiento eléctrico de los vehículos eléctricos. No solo cumplen con los requisitos de protección del aislamiento de componentes clave como sistemas de baterías, sistemas de enfriamiento y barras colectoras, sino que también se ajustan a las tendencias de desarrollo de la protección ambiental de la industria y la mejora de la eficiencia de la producción, brindando garantías confiables para la seguridad eléctrica de los vehículos eléctricos y también promoviendo la actualización tecnológica y la expansión de aplicaciones de productos relacionados comoBarra colectora de cobre en aerosol epoxi.