Miksi käyttää Mica-sähköeristystä EV-akuissa?

Kiillesähköeristystä käytetään sähköajoneuvojen akuissa, koska kiillepohjaisissa materiaaleissa yhdistyvät sähköeristysominaisuudet kohonneiden lämpötilojen kestävyyteen. Oikein valitut kiillelevyt voivat tarjota dielektrisen erotuksen johtavien komponenttien välillä ja samalla edistää lämpö- ja mekaanista suojausta.

Kiille ei kuitenkaan automaattisesti sovellu kaikkiin akkupaikkoihin. Insinöörien on otettava huomioon koko materiaalirakenne, eristeen paksuus, käyttöjännite, puristus, lämpötilaaltistus ja asennusgeometria ennen suunnitelman hyväksymistä.

Yleiset sähköajoneuvojen akkujen eristyspaikat ja kiillevalintaa koskevat näkökohdat

Mihin Mica-sähköeristys tulisi sijoittaa akun sisään?

Väärä eristysasetus voi jättää avoimet johtavat rajapinnat alttiiksi sähkövikoille, erityisesti kun virtakiskot, kannakkeet ja kotelorakenteet ovat lähellä toisiaan.

Aseta kiilleeristys akun suunnittelussa määritettyjen sähköisten erotusvaatimusten ja mekaanisten rajapintojen mukaisesti.

Mahdollisia paikkoja ovat virtakiskotuet, moduulien väliseinät, valitut koteloliitännät ja soluesteet, joissa järjestelmän suunnittelu vaatii kiillepohjaista suojausta. Insinöörien tulee tarkistaa reunan peitto, ryömintä- ja välysvaatimukset, paikallinen paine ja liikkeen mahdollisuus tärinän aikana. ISO 6469-1 käsittelee turvallisuusvaatimuksia ladattaville energian varastointijärjestelmille, mutta se ei aseta yleistä kiillelevyn paksuutta jokaiseen käyttötarkoitukseen [1].

Kuinka kiilleeristeen paksuus ja dielektrinen lujuus pitäisi varmistaa?

Alimääritetty eristyskerros voi epäonnistua sähkörasituksessa, kun taas tarpeeton paksuus voi häiritä akun pakkausta ja kokoonpanotoleransseja.

Valitse paksuus käyttämällä vaadittua sähkönkestokykyä ja varmista se edustavalla materiaali- ja kokoonpanotestillä.

IEC 60243-1 kuvaa menetelmiä kiinteiden eristysmateriaalien lyhytaikaisen sähkölujuuden testaamiseksi tehotaajuuksilla [2]. AC-materiaalin hajoamistulos ei kuitenkaan automaattisesti vastaa sähköajoneuvojen akun tasavirtaeristyksen suorituskykyä. Testiolosuhteet, elektrodit, lämpötila, kosteus, materiaalivirheet ja komponenttien geometria vaikuttavat kaikki tulokseen.

Anna materiaalivalinnan tarkistusta varten akun jännitealue, eristyspiirustus, käytettävissä oleva tila ja vaaditut sähkötestiolosuhteet. Nämä tiedot mahdollistavat hyödyllisemmän keskustelun mahdollisista levyrakenteista ja validointivaatimuksista.

Millä kiillemateriaalin ominaisuuksilla on merkitystä dielektrisen lujuuden lisäksi?

Kiillelevy, jolla on sopivat laboratorion dielektriset ominaisuudet, voi silti halkeilla, delaminoitua tai siirtyä paikaltaan tuotannon tai ajoneuvon käytön aikana.

Arvioi valmis kiillekomposiitti sen sijaan, että valitset materiaalia pelkästään sen mineraalipitoisuudesta.

Kaupallinen kiilleeristys voi sisältää rekonstituoitua kiilleä, hartsisideaineita ja vahvistuskerroksia. Niiden koostumus vaikuttaa jäykkyyteen, muodostuskäyttäytymiseen ja lämpövasteeseen. IEC 60371-1 määrittelee terminologian rakennetuille kiillemateriaaleille, kun taas IEC 60371-2 kattaa asiaankuuluvat testimenetelmät [3][4]. Todellisista näytteistä tulee myös arvioida leikkauslaatu, kiinnitysolosuhteet, mittojen vakaus ja eristyksen eheys asennuksen jälkeen.

Kuinka insinöörit voivat välttää eristyshäiriöt akun kokoonpanon aikana?

Huonosti kontrolloidut leikkuureunat, liiallinen taivutus tai paikallinen puristuspaine voivat vahingoittaa eristystä ennen akun käyttöönottoa.

Vahvista koko asennusprosessi käyttämällä tuotantoa edustavia osia ja kokoonpanoolosuhteita.

Tarkista rei'itetyt reiät, raot, kulmat, pinnan kontaminaatio sekä kiillen ja viereisten metalliosien välinen vuorovaikutus. Jos liimapohjaista kiillettä ehdotetaan, tarkista tarttuvuus ja vanhenemiskäyttäytyminen asianmukaisissa olosuhteissa. Tarkastuskriteereiden tulisi erottaa kosmeettiset ominaisuudet vioista, jotka voivat vähentää sähköeristystä tai mekaanista pidätystä.

FAQ

Onko kiille hyvä sähköeriste EV-akuille?

Kiille on hyödyllinen eristävä mineraali, mutta kaupallisen kiillelevyn soveltuvuus riippuu sen sideaineesta, lujituksesta, paksuudesta, käsittelystä ja käyttöolosuhteista.

Voiko kiilleeristys estää akun lämmön karkaamisen?

Kiillepohjaiset esteet voivat auttaa vastustamaan kuumuutta tai liekkejä, mutta niiden ei voida olettaa estävän lämmön karkaamista. Pakkaustason turvallisuus riippuu kennon käyttäytymisestä, esteen suunnittelusta, jäähdytyksestä, tuuletuksesta ja validoinnista.

Minkä paksuista kiillelevyä tarvitaan 800 V akkupakkaukseen?

Ei ole olemassa yleistä paksuutta, joka perustuu vain akun nimellisjännitteeseen. Suunnittelussa on otettava huomioon suurin käyttöjännite, sovellettavat sähköturvallisuusvaatimukset, mekaaniset toleranssit ja edustavat kestävyystestit.

Voidaanko kiillelevyjä stanssata akun virtakiskoeristystä varten?

Monet kiillekomposiitit voidaan muuntaa muotoiltuiksi komponenteiksi niiden rakenteesta ja paksuudesta riippuen. Reiän laatu, reunahalkeilu ja mittatoleranssi on tarkistettava valitulla laadulla.

Takaako korkea dielektrisyyslujuus eristyksen luotettavuuden?

Ei. Materiaalin rikkoutumislujuus on vain yksi syöte; Mekaaniset vauriot, pinnan kontaminaatiot, lämpövanheneminen ja koottu sähkögeometria ovat myös tärkeitä.

Johtopäätös

Kiille sähköeristys tulee valita osaksi täydellistä EV-akun eristysjärjestelmää, ei eristettynä levymateriaalina. Sopiva materiaalirakenne, sijoitus, paksuus ja edustava validointi on otettava huomioon sähkövian riskin vähentämiseksi.

Teknistä arviointia tai tarjouskeskustelua varten valmistele eristyspiirustus, ehdotettu materiaalirakenne, jännitevaatimukset, mitat ja odotettu käyttöympäristö. Pyydä materiaalin soveltuvuuden, käsittelyyn liittyvien näkökohtien ja hyväksyntää varten tarvittavien testaustodistusten tarkastusta.

Viitteet

1. ISO, ISO 6469-1:2019 – Sähkökäyttöiset maantieajoneuvot: Ladattavan energian varastointijärjestelmän turvallisuus.

2. IEC, IEC 60243-1:2013 — Eristysmateriaalien sähkölujuus: Testit tehotaajuuksilla.

3. IEC, IEC 60371-1:2003 — Kiillepohjaisten eristysmateriaalien eritelmät: määritelmät ja yleiset vaatimukset.

4. IEC, IEC 60371-2:2004 — Kiillepohjaisten eristysmateriaalien eritelmät: Testausmenetelmät.

15 vuoden kokemus autojen johdinsarjateollisuudesta

Viidentoista vuoden kokemus autojen johdinsarjateollisuudesta tarjoaa käytännön näkökulman sähköeristyssuunnitteluun, materiaalien valintaan ja valmistusvaatimuksiin. Luotettavat asiakasprojektit edellyttävät selkeitä teknisiä määrityksiä, valvottua käsittelyä, laaduntarkastuksia ja validointia edustavissa käyttöolosuhteissa. Huolellinen koordinointi valjaiden suunnittelun ja eristyskomponenttien valinnan välillä auttaa ratkaisemaan mahdolliset kokoonpano- ja käyttöikään liittyvät riskit.