Waarom wordt siliconenrubber gebruikt voor de isolatie van hoogspannings-EV-kabels?

Het gebruik van ongeschikt isolatiemateriaal op een EV-hoogspanningskabel kan barsten, elektrische lekkage, kortsluiting, oververhitting van de connector of volledige uitschakeling van het voertuig veroorzaken.

De praktische oplossing is het gebruik van siliconenrubber van autokwaliteit waarbij de kabel stabiliteit bij hoge temperaturen, elektrische isolatie en flexibiliteit vereist. Siliconenisolatie kan flexibel blijven rond accupakketten, omvormers, motoren, oplaadsystemen en componenten voor thermisch beheer waar rigide kabelgeleiding moeilijk is.

Hoogspanningskabels geïnstalleerd in een elektrisch voertuig. Afbeeldingsbron: Shin-Etsu-siliconen .^[2]

Waarom presteert siliconenrubber goed onder elektrische hitte en kou?

Herhaaldelijk verwarmen, snel opladen, wintertemperaturen en hitte van de aandrijflijn kunnen ongeschikte kabelisolatie verharden of vervormen, waardoor uiteindelijk de geleider of afscherming bloot komt te liggen.

Siliconenrubber biedt een grotere temperatuurprestatiemarge, terwijl de flexibiliteit behouden blijft na thermische veroudering. Dow biedt een oranje siliconenverbinding die speciaal is ontwikkeld voor de isolatie van hoogspannings-EV-kabels, met een hoge scheurweerstand en rekbehoud na blootstelling aan hitte van 180°C.^[1]

De gepubliceerde temperatuur van de verbinding mag niet automatisch de classificatie van de afgewerkte kabel worden. De geleider, afscherming, mantel, connectorafdichting, aansluiting en verwerkingsmethode kunnen een lagere systeemlimiet creëren.

Hoe verbetert siliconenrubber de routering en elektrische veiligheid?

Een dikke of stijve hoogspanningskabel kan zijn buigradius overschrijden, de connectoren overbelasten, de montage van de accu verstoren en schade aan de isolatie oplopen tijdens trillingen van het voertuig.

Een goed geformuleerde siliconenisolatielaag kan hoge diëlektrische prestaties bieden met een flexibele kabelconstructie. Shin-Etsu meldt dat de hoogspanningssiliconenkwaliteit een dunnere isolatie, verbeterde flexibiliteit, kleinere kabeldiameter en een lager gewicht kan ondersteunen.^[2]

Siliconenrubber kan ook vlamvertragende prestaties leveren, maar niet elke siliconenverbinding heeft dezelfde brandclassificatie. De exacte isolatieformulering en de afgewerkte kabel moeten worden getest in plaats van alleen op de materiaalnaam te vertrouwen.

Hoe moet siliconen EV-kabelisolatie worden gespecificeerd en getest?

Het kopen van generieke oranje siliconenkabel zonder de vereisten voor spanning, temperatuur, wanddikte, scheursterkte en veroudering te definiëren, kan inconsistente isolatie en ernstige productiefouten veroorzaken.

De juiste oplossing is om de volledige kabelconstructie te specificeren op basis van de maximale spanning, stroom, temperatuurklasse, buigradius, afscherming, vloeistoffen en routeringsomgeving. ISO 19642 biedt ontwerpterminologie en temperatuurclassificaties voor autokabels, terwijl EV-kabelverbindingen ook kunnen worden ontwikkeld rond vereisten zoals LV 216.^[3]

De afgewerkte kabel moet worden beoordeeld op diëlektrische weerstand, isolatieweerstand, thermische veroudering, koude buiging, slijtvastheid, scheurweerstand, vlamgedrag, blootstelling aan vloeistoffen, continuïteit van de afscherming en dimensionale stabiliteit. Het testen van de ruwe siliconenverbinding alleen kan niet bewijzen dat de volledige hoogspanningskabel veilig is.

Een met siliconen geïsoleerd hoogspannings-EV-kabelmonster nodig?

Stuur uw spanning, stroom, geleidergrootte, kabeldiameter, temperatuurbereik, afschermingsvereiste, buigradius, connectormodel en jaarlijkse vraag voor een prototypebeoordeling.

Veelgestelde vragen

Is siliconenrubber geschikt voor 800V EV-kabels?

Ja, wanneer de exacte kabelconstructie is ontworpen en gevalideerd voor de maximale spanning, temperatuur en omgevingsomstandigheden van het voertuig.

Waarom zijn EV-hoogspanningskabels oranje?

Oranje wordt veel gebruikt om hoogspanningscircuits te identificeren. Het pigment zelf bepaalt niet de isolatieprestaties.

Is siliconenkabel flexibeler dan met plastic geïsoleerde kabel?

Dit kan afhankelijk zijn van de verbinding, het ontwerp van de geleider, de isolatiedikte, de afscherming en de buitenmantel.

Kan siliconenisolatie elke EV-kabelbrand voorkomen?

Nee. De kabelveiligheid hangt ook af van de afmetingen van de geleiders, aansluitingen, zekeringen, routing, connectoren, stroomregeling en thermische beveiliging.

15-jarig technisch overzicht van kabelbomen in de automobielindustrie

Gebaseerd op 15 jaar ervaring met kabelbomen in de automobielsector, raad ik aan om siliconenisolatie te evalueren samen met de geleider, afscherming, aansluiting, connector, afdichting en voertuiggeleiding. De beste EV-kabel is niet simpelweg de zachtste of meest hittebestendige kabel; het is de kabel die tijdens het echte gebruik van het voertuig elektrisch en mechanisch stabiel blijft.

Gezaghebbende referenties

[1] Dow — SILASTIC HCE 70-8942U siliconenrubber voor hoogspannings-EV-kabelisolatie

[2] Shin-Etsu Silicone - Siliconenrubber voor hoogspanningskabelisolatie in de auto-industrie

[3] ISO — ISO 19642-1:2023 Woordenschat en ontwerprichtlijnen voor automobielkabels

[4] Elkem - Siliconenrubberoplossingen voor accukabels voor auto's