واشرهای عایق میکای Die-Cut چگونه باید در اطراف سوراخ های پیچ و مهره باسبار باتری EV طراحی شوند؟

یک بریدگی میکا با طراحی ضعیف در اطراف سوراخ پیچ شینه می‌تواند لبه‌های رسانا را در معرض دید قرار دهد، فاصله خزش را کاهش دهد، در حین سفت کردن ترک بخورد، با سطح تماس الکتریکی تداخل داشته باشد یا به پیچ و واشر اجازه دهد به طور غیرمنتظره‌ای عایق را پل بزنند.

ایمن‌ترین روش طراحی دیافراگم میکا در اطراف اتصال کامل پیچ‌شده - نه قطر پیچ به تنهایی - از جمله OD واشر، ناحیه تماس شینه، تحمل موقعیتی، پتانسیل الکتریکی، پشته گشتاور، نیاز به خزش و قابلیت برش قالب است. واشر میکا باید دقیقاً در جایی که عایق مورد نیاز است عایق شود در حالی که نواحی تماس الکتریکی عمدی را کاملاً عاری از مواد عایق می کند.

اندازه برش میکا در اطراف سوراخ پیچ شینه چقدر باید باشد؟

اگر دهانه خیلی کوچک باشد، میکا می تواند زیر واشر یا رابط تماس گیر کند. اگر بیش از حد بزرگ باشد، فلز در معرض می تواند جداسازی الکتریکی را کاهش دهد و یک فلاش اوور یا مسیر ردیابی بالقوه ایجاد کند.

اندازه برش از رابط عملکردی کامل: واشر OD، سر پیچ یا مهره، وصله تماس رسانا، نامرتب بودن مونتاژ، تحمل میکا، و فاصله عایق مورد نیاز. IEC 60664-1 چارچوب کلی را برای تعیین فاصله ها، فواصل خزش و الزامات عایق جامد برای تجهیزات تا 1500 VDC فراهم می کند.^[1]

برای اتصال باسبار باتری EV، با شناسایی اینکه آیا پیچ، واشر، درج و شینه مجاور در یک پتانسیل الکتریکی یا پتانسیل های متفاوت هستند، شروع کنید . اگر واشر باید با شین تماس الکتریکی برقرار کند، میکا باید کاملاً خارج از ردپای تماس باقی بماند. اگر بست باید از نظر الکتریکی از ساختارهای رسانای مجاور جدا بماند، هندسه واشر ممکن است به یک حلقه عایق بزرگتر، ویژگی شانه یا واشر عایق جداگانه نیاز داشته باشد.

هیچ قانون جهانی 'قطر پیچ + 2 میلی متر' وجود ندارد. عرض عایق شعاعی نهایی به ولتاژ سیستم، محیط آلودگی، سیستم مواد، ارتفاع، هندسه سطح، الزامات OEM و معماری بسته کامل بستگی دارد.

ضخامت، فاصله لبه و چسب میکا چگونه باید طراحی شود؟

سوراخ پیچ که خیلی نزدیک به لبه میکا قرار می گیرد می تواند در حین برش و مونتاژ قالب پاره شود یا ترک بخورد، در حالی که یک واشر بسیار ضخیم یا سفت می تواند پشته اتصال پیچ را تغییر داده و گیره پایدار اتصال شینه را کاهش دهد.

ضخامت میکا و هندسه لبه را از بین نیازهای دی الکتریک، قرار گرفتن در معرض حرارتی، پشتیبانی مکانیکی، گشتاور پیچ، ارتفاع پشته موجود، و تحمل تولید انتخاب کنید. میکا به طور گسترده در بسته‌های باتری EV در اطراف شین‌ها و دسته‌های سیم استفاده می‌شود، زیرا مقاومت در برابر دمای بالا را با عایق الکتریکی ترکیب می‌کند و می‌تواند به شکل‌های سفارشی پانچ شود.^[2]

در اطراف سوراخ‌های پیچ، از رباط‌های میکای باریک، گوشه‌های داخلی تیز و پل‌های نازک بدون تکیه‌گاه در صورت امکان اجتناب کنید. برش های گرد و مواد کافی بین دیافراگم و لبه بیرونی، تمرکز تنش را کاهش داده و پایداری قالب را بهبود می بخشد.

اگر از چسب حساس به فشار استفاده می شود، یک ناحیه نگهدارنده چسب در اطراف سطوح تماس عمدی فلز به فلز ایجاد کنید. فشار دادن چسب در زیر واشر یا رابط ترمینال می تواند اتصال الکتریکی را آلوده کند، فشار گیره را تغییر دهد یا مقاومت تماس را افزایش دهد.

راهنمای طراحی باسبار EV مرسن نشان می‌دهد که لایه‌های عایق الکتریکی، هادی‌ها، چسب‌ها، اتصالات پیچ‌دار و عایق صلب باید در مجموعه‌های شینه چند لایه با ولتاژ بالا در نظر گرفته شوند.^[3]

یک واشر باسبار میکای دایکات قبل از تولید چگونه باید اعتبار سنجی شود؟

واشر کاملاً متناسب با CAD هنوز هم می تواند در تولید شکست بخورد زیرا موقعیت سوراخ پیچ، تحمل مهر و موم شینه، حرکت واشر، قرار دادن چسب، تحمل دایکاتور میکا و گشتاور مونتاژ همه در کنار هم قرار می گیرند.

قبل از رها کردن ابزار دایکاتور، واشر را با استفاده از شرایط ابعادی در بدترین حالت و مجموعه شینه-بسته کننده واقعی اعتبارسنجی کنید. بررسی باید شامل حداقل پوشش عایق، حداکثر فاصله منطقه تماس، موقعیت واشر، فشرده سازی گشتاور، مقاومت الکتریکی، قرار گرفتن در معرض حرارت، ارتعاش، و بازرسی بصری پس از آزمایش باشد.

یک بررسی عملی نمونه اولیه باید حداقل و حداکثر موقعیت سوراخ شینه، موقعیت سوراخ میکا، OD واشر، موقعیت بست و محل لبه واشر را مقایسه کند . پشته تلورانس از ابعاد CAD اسمی مهمتر است.

میکا همچنین در سطح بسته در اطراف شینه‌ها، دسته سیم‌ها، موانع ماژول و ساختارهای محفظه استفاده می‌شود، جایی که ممکن است نیاز به مقاومت در برابر استرس الکتریکی و قرار گرفتن در معرض شدید حرارتی داشته باشد.^[4]

به واشر عایق میکا باسبار سفارشی Die-Cut نیاز دارید؟

برای بررسی نمونه اولیه، نقشه شینه، ابعاد پیچ ​​و واشر، ولتاژ سیستم، هدف ضخامت میکا، طرح واشر، نیاز چسب، حداقل فاصله عایق، مشخصات گشتاور، دمای عملیاتی و مقدار سالانه را ارائه دهید.

ترسیم STEP/DXF از باسبار واقعی و پشته اتصال دهنده معمولاً مفیدتر از تعیین فقط قطر سوراخ میکا است.

سوالات متداول

آیا سوراخ میکا باید با قطر پیچ شینه مطابقت داشته باشد؟

خیر. برش معمولاً باید پیچ، واشر یا مهره، منطقه تماس عمدی، تحمل مونتاژ و پوشش عایق مورد نیاز را در نظر بگیرد - نه فقط قطر ساقه پیچ.

آیا میکا را می توان زیر یک واشر باسبار نصب کرد؟

فقط در صورتی که اتصال الکتریکی و مکانیکی به طور خاص برای آن طراحی شده باشد. اگر واشر باید یک رابط گیره رسانا با شینه ایجاد کند، میکا معمولاً باید خارج از ناحیه تماس مورد نیاز باقی بماند.

چه مقدار فاصله خزش در اطراف پیچ باسبار EV مورد نیاز است؟

هیچ ارزش جهانی وجود ندارد. خزش مورد نیاز بستگی به ولتاژ کاری، مواد، درجه آلودگی، هندسه سطح، ارتفاع، الزامات OEM و استاندارد عایق-هماهنگی قابل اجرا دارد.

چرا میکا در اطراف سوراخ های پیچ و مهره می شکافد؟

دلایل رایج عبارتند از فاصله باریک لبه، هندسه داخلی تیز، ضخامت نامناسب مواد، وضعیت نامناسب قالب، مونتاژ بدون پشتیبانی و بارگذاری بیش از حد مکانیکی در اطراف بست.

آیا چسب باید تمام واشر میکا را بپوشاند؟

نه همیشه. چسب باید دور از سطوح تماس الکتریکی قرار گیرد، جایی که فشار بیرون می تواند باعث آلوده شدن مفصل شینه یا تغییر مقاومت در برابر تماس شود.

آیا از همان واشر میکا برای بسته های باتری 400 ولت و 800 ولت می توان استفاده کرد؟

نه به صورت خودکار. هندسه واشر، ضخامت، خزش، فاصله، قرار گرفتن در معرض حرارتی و اعتبارسنجی دی الکتریک باید بر اساس حداکثر ولتاژ کاری واقعی و طراحی بسته بررسی شود.

چشم انداز عایق سیم و باتری 15 ساله خودرو

بر اساس 15 سال تجربه مهار سیم خودرو و قطعات ولتاژ بالا، من هرگز واشر باسبار میکا را به تنهایی از قطر پیچ رها نمی کنم. مرز طراحی واقعی پشته اتصال دهنده کامل است: پیچ، واشر، وصله تماس شینه، لبه میکا، چسب، تلورانس، ولتاژ و سیم کشی HV اطراف.

یک تغییر کوچک در اطراف یک سوراخ پیچ می‌تواند هم بر عایق الکتریکی و هم بر مقاومت اتصال تأثیر بگذارد، بنابراین مطمئن‌ترین رویکرد این است که قبل از منجمد شدن ابزار تولید، اعتبار میکای برش‌خورده را همراه با مجموعه شینه‌های واقعی تأیید کنید.

مراجع معتبر

[1] IEC — IEC 60664-1:2020+AMD1:2025، هماهنگی عایق، فاصله ها و فاصله های خزش

[2] Electrolock - حفاظت از فرار حرارتی در باتری های EV: نقش میکا

[3] مرسن - راهنمای طراحی میله اتوبوس: عایق الکتریکی، سخت افزار و ساخت

[4] Electrolock - عایق بسته سلولی EV و موانع انتشار حرارتی