ईवी बैटरी बसबार बोल्ट होल के आसपास डाई-कट अभ्रक इन्सुलेशन गास्केट कैसे डिजाइन किए जाने चाहिए?

बसबार बोल्ट छेद के चारों ओर एक खराब डिज़ाइन किया गया अभ्रक कटआउट प्रवाहकीय किनारों को उजागर कर सकता है, क्रीपेज दूरी को कम कर सकता है, कसने के दौरान दरार कर सकता है, विद्युत संपर्क सतह में हस्तक्षेप कर सकता है, या बोल्ट और वॉशर को अप्रत्याशित रूप से इन्सुलेशन को पाटने की अनुमति दे सकता है।

सबसे सुरक्षित तरीका पूरे बोल्ट वाले जोड़ के चारों ओर अभ्रक एपर्चर को डिजाइन करना है - अकेले बोल्ट का व्यास नहीं - जिसमें वॉशर ओडी, बसबार संपर्क क्षेत्र, स्थितिगत सहिष्णुता, विद्युत क्षमता, टॉर्क स्टैक, क्रीपेज आवश्यकता और डाई-कट क्षमता शामिल है। अभ्रक गैस्केट को ठीक उसी स्थान पर इंसुलेट करना चाहिए जहां इंसुलेशन की आवश्यकता होती है, जबकि जानबूझकर विद्युत संपर्क क्षेत्रों को इंसुलेटिंग सामग्री से पूरी तरह मुक्त रखा जाना चाहिए।

बसबार बोल्ट होल के आसपास अभ्रक कटआउट कितना बड़ा होना चाहिए?

यदि उद्घाटन बहुत छोटा है, तो अभ्रक वॉशर या संपर्क इंटरफ़ेस के नीचे फंस सकता है; यदि यह बहुत बड़ा है, तो उजागर धातु विद्युत पृथक्करण को कम कर सकती है और संभावित फ्लैशओवर या ट्रैकिंग पथ बना सकती है।

पूर्ण कार्यात्मक इंटरफ़ेस से कटआउट को आकार दें: वॉशर ओडी, बोल्ट हेड या नट, प्रवाहकीय संपर्क पैच, असेंबली मिसलिग्न्मेंट, अभ्रक सहनशीलता, और आवश्यक इन्सुलेशन दूरी। आईईसी 60664-1 1,500 वीडीसी तक के उपकरणों के लिए क्लीयरेंस, क्रीपेज दूरी और ठोस-इन्सुलेशन आवश्यकताओं को निर्धारित करने के लिए सामान्य ढांचा प्रदान करता है।^[1]

ईवी बैटरी बसबार जोड़ के लिए, यह पहचान कर शुरू करें कि क्या बोल्ट, वॉशर, इंसर्ट और आसन्न बसबार एक ही विद्युत क्षमता पर हैं या अलग-अलग क्षमता पर हैं । यदि वॉशर को बसबार के साथ विद्युत संपर्क बनाना है, तो अभ्रक को उस संपर्क पदचिह्न से पूरी तरह बाहर रहना चाहिए। यदि फास्टनर को पास के प्रवाहकीय संरचनाओं से विद्युत रूप से पृथक रहना चाहिए, तो गैसकेट ज्यामिति को एक बड़े इन्सुलेटिंग एनलस, कंधे की सुविधा, या अलग इन्सुलेटिंग वॉशर की आवश्यकता हो सकती है।

कोई सार्वभौमिक 'बोल्ट व्यास + 2 मिमी' नियम नहीं है। अंतिम रेडियल इन्सुलेशन चौड़ाई सिस्टम वोल्टेज, प्रदूषण पर्यावरण, सामग्री प्रणाली, ऊंचाई, सतह ज्यामिति, OEM आवश्यकताओं और पूर्ण पैक वास्तुकला पर निर्भर करती है।

अभ्रक की मोटाई, किनारे की दूरी और चिपकने वाले को कैसे डिज़ाइन किया जाना चाहिए?

अभ्रक किनारे के बहुत करीब रखा गया बोल्ट छेद डाई कटिंग और असेंबली के दौरान फट सकता है या टूट सकता है, जबकि अत्यधिक मोटा या कठोर गैस्केट बोल्ट-संयुक्त स्टैक को बदल सकता है और बसबार कनेक्शन की स्थिर क्लैंपिंग को कम कर सकता है।

ढांकता हुआ आवश्यकताओं, थर्मल एक्सपोज़र, यांत्रिक समर्थन, बोल्ट टॉर्क, उपलब्ध स्टैक ऊंचाई और विनिर्माण सहनशीलता से अभ्रक मोटाई और किनारे की ज्यामिति का चयन करें। मीका का व्यापक रूप से बसबारों और वायर हार्नेस के आसपास ईवी बैटरी पैक में उपयोग किया जाता है क्योंकि यह विद्युत इन्सुलेशन के साथ उच्च तापमान प्रतिरोध को जोड़ता है और इसे कस्टम आकार में छिद्रित किया जा सकता है।^[2]

बोल्ट छेद के आसपास, जहां संभव हो संकीर्ण अभ्रक स्नायुबंधन, तेज आंतरिक कोनों और असमर्थित पतले पुलों से बचें। गोल कटआउट और एपर्चर और बाहरी किनारे के बीच पर्याप्त सामग्री तनाव एकाग्रता को कम करती है और डाई-कट स्थिरता में सुधार करती है।

यदि दबाव-संवेदनशील चिपकने वाला उपयोग किया जाता है, तो जानबूझकर धातु-से-धातु संपर्क सतहों के आसपास एक चिपकने वाला रखने-बाहर क्षेत्र बनाएं। वॉशर या टर्मिनल इंटरफ़ेस के नीचे चिपकने वाला निचोड़ विद्युत जोड़ को दूषित कर सकता है, क्लैंपिंग दबाव को बदल सकता है, या संपर्क प्रतिरोध को बढ़ा सकता है।

मेर्सन के ईवी बसबार डिज़ाइन मार्गदर्शन से पता चलता है कि उच्च-वोल्टेज लेमिनेटेड बसबार असेंबली में विद्युत इन्सुलेशन परतें, कंडक्टर, चिपकने वाले, स्क्रू-डाउन कनेक्शन और कठोर इन्सुलेशन पर एक साथ विचार किया जाना चाहिए।^[3]

उत्पादन से पहले डाई-कट अभ्रक बसबार गैस्केट को कैसे मान्य किया जाना चाहिए?

एक गैस्केट जो सीएडी में पूरी तरह से फिट बैठता है वह अभी भी उत्पादन में विफल हो सकता है क्योंकि बोल्ट-होल स्थिति, बसबार स्टैम्पिंग सहिष्णुता, वॉशर मूवमेंट, चिपकने वाला प्लेसमेंट, अभ्रक डाई-कट सहिष्णुता और असेंबली टॉर्क सभी एक साथ ढेर हो जाते हैं।

डाई-कट टूल जारी करने से पहले सबसे खराब स्थिति वाली आयामी स्थितियों और वास्तविक बसबार-फास्टनर असेंबली का उपयोग करके गैसकेट को मान्य करें। समीक्षा में न्यूनतम इन्सुलेशन कवरेज, अधिकतम संपर्क-क्षेत्र निकासी, गैसकेट स्थिति, टॉर्क संपीड़न, विद्युत प्रतिरोध, थर्मल एक्सपोज़र, कंपन और परीक्षण के बाद दृश्य निरीक्षण शामिल होना चाहिए।

एक व्यावहारिक प्रोटोटाइप समीक्षा में न्यूनतम और अधिकतम बसबार-होल स्थिति, अभ्रक-छेद स्थिति, वॉशर ओडी, फास्टनर स्थिति और गैसकेट किनारे स्थान की तुलना की जानी चाहिए । नाममात्र सीएडी आयामों की तुलना में सहिष्णुता स्टैक अधिक महत्वपूर्ण है।

अभ्रक का उपयोग बसबारों, वायरिंग हार्नेस, मॉड्यूल बैरियर्स और बाड़े संरचनाओं के आसपास पैक स्तर पर भी किया जाता है, जहां इसे विद्युत तनाव और गंभीर थर्मल-रनवे एक्सपोज़र दोनों का सामना करने की आवश्यकता हो सकती है।^[4]

कस्टम डाई-कट मीका बसबार इंसुलेशन गैस्केट की आवश्यकता है?

प्रोटोटाइप समीक्षा के लिए, बसबार ड्राइंग, बोल्ट और वॉशर आयाम, सिस्टम वोल्टेज, अभ्रक मोटाई लक्ष्य, गैस्केट रूपरेखा, चिपकने वाली आवश्यकता, न्यूनतम इन्सुलेशन दूरी, टॉर्क विनिर्देश, ऑपरेटिंग तापमान और वार्षिक मात्रा प्रदान करें।

वास्तविक बसबार और फास्टनर स्टैक का एक STEP/DXF ड्राइंग आमतौर पर केवल अभ्रक छेद व्यास को निर्दिष्ट करने से अधिक उपयोगी होता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या मीका होल को बसबार बोल्ट के व्यास से मेल खाना चाहिए?

नहीं, कटआउट में आम तौर पर बोल्ट, वॉशर या नट, जानबूझकर संपर्क क्षेत्र, असेंबली सहिष्णुता और आवश्यक इन्सुलेशन कवरेज पर विचार करने की आवश्यकता होती है - न कि केवल बोल्ट शैंक व्यास पर।

क्या अभ्रक को बसबार वॉशर के नीचे स्थापित किया जा सकता है?

केवल तभी जब विद्युत और यांत्रिक जोड़ विशेष रूप से इसके लिए डिज़ाइन किया गया हो। यदि वॉशर को बसबार के साथ एक प्रवाहकीय क्लैंपिंग इंटरफ़ेस बनाना होगा, तो अभ्रक को सामान्य रूप से उस आवश्यक संपर्क क्षेत्र से बाहर रहना चाहिए।

ईवी बसबार बोल्ट के आसपास कितनी क्रीपेज दूरी की आवश्यकता है?

कोई सार्वभौमिक मूल्य नहीं है. आवश्यक क्रीपेज कार्यशील वोल्टेज, सामग्री, प्रदूषण की डिग्री, सतह ज्यामिति, ऊंचाई, ओईएम आवश्यकताओं और लागू इन्सुलेशन-समन्वय मानक पर निर्भर करता है।

अभ्रक डाई-कट बोल्ट छेद के आसपास क्यों फटता है?

सामान्य कारणों में संकीर्ण किनारे की दूरी, तीव्र आंतरिक ज्यामिति, अनुपयुक्त सामग्री की मोटाई, खराब डाई स्थिति, असमर्थित असेंबली और फास्टनर के आसपास अत्यधिक यांत्रिक लोडिंग शामिल हैं।

क्या चिपकने से पूरे अभ्रक गैसकेट को ढक देना चाहिए?

हमेशा नहीं। चिपकने वाले को विद्युत संपर्क सतहों से दूर रखा जाना चाहिए जहां निचोड़ने से बसबार जोड़ दूषित हो सकता है या संपर्क प्रतिरोध बदल सकता है।

क्या एक ही अभ्रक गैस्केट का उपयोग 400V और 800V बैटरी पैक के लिए किया जा सकता है?

स्वचालित रूप से नहीं. गैसकेट ज्यामिति, मोटाई, क्रीपेज, क्लीयरेंस, थर्मल एक्सपोज़र और ढांकता हुआ सत्यापन की समीक्षा वास्तविक अधिकतम कार्यशील वोल्टेज और पैक डिज़ाइन के विरुद्ध की जानी चाहिए।

15-वर्षीय ऑटोमोटिव वायर हार्नेस और बैटरी इन्सुलेशन परिप्रेक्ष्य

ऑटोमोटिव वायर हार्नेस और हाई-वोल्टेज घटक अनुभव के 15 वर्षों के आधार पर, मैं अकेले बोल्ट व्यास से अभ्रक बसबार गैसकेट को कभी नहीं छोड़ूंगा। वास्तविक डिज़ाइन सीमा संपूर्ण फास्टनर स्टैक है: बोल्ट, वॉशर, बसबार संपर्क पैच, अभ्रक किनारा, चिपकने वाला, सहनशीलता, वोल्टेज और आसपास की एचवी वायरिंग।

एक बोल्ट छेद के चारों ओर एक छोटा सा परिवर्तन विद्युत इन्सुलेशन और संयुक्त प्रतिरोध दोनों को प्रभावित कर सकता है, इसलिए सबसे सुरक्षित तरीका उत्पादन टूलींग जमे हुए होने से पहले वास्तविक बसबार असेंबली के साथ डाई-कट अभ्रक को मान्य करना है।

आधिकारिक संदर्भ

[1] आईईसी - आईईसी 60664-1:2020+एएमडी1:2025, इन्सुलेशन समन्वय, मंजूरी और क्रीपेज दूरी

[2] इलेक्ट्रोलॉक - ईवी बैटरियों में थर्मल रनवे प्रोटेक्शन: मीका की भूमिका

[3] मेर्सन - बस बार डिज़ाइन गाइड: विद्युत इन्सुलेशन, हार्डवेयर और विनिर्माण

[4] इलेक्ट्रोलॉक - ईवी सेल पैक इन्सुलेशन और थर्मल प्रसार बाधाएं